Anexo 33.8 Ingenieria Basica Para La Adecuacion Del Sistema Contra Incendio de La Sala de Computo

INGENIERIA BSICA PARA LA NUEVA SALA DE CMPUTO DE BARRANCABERMEJA

SISTEMA CONTRA INCENDIO

CENTROS DE CMPUTO EMPRESARIAL

CODIGO DSC-CCE-2013-GP-ADP-DT-007-1

Elaborado

14/01/2013

Versin:

0

1 / 92

INGENIERIA BSICA PARA LA ADECUACION DEL SISTEMA CONTRA INCENDIO

DE SALA DE CMPUTO GRB

RELACION DE REVISIONES

0

Ingeniera Bsica

Sistema Contra Incendio

GRB Ene 14 de 2013 CAMILO LINARES

OSCAR MAURICIO

BARAJAS

1

2

3

APROBREVISOREV DESCRIPCION FECHA





Elaborado

14/01/2013

Versin:

0

2 / 92



ESPECIALISTA DE LA INGENIERIA

CMR C7946895

MECNICO (ME)

Carlos Mario Ramos

REGISTROESPECIALIDAD INICIALES NOMBRE Y APELLIDO





Elaborado

14/01/2013

Versin:

0

3 / 92



TABLA DE CONTENIDO

1. GENERALIDADES DEL PROYECTO ........................................................................ 5

2. OBJETO DEL PROYECTO ..................................................................................... 5

3. ALCANCE ......................................................................................................... 6

4. ANTECEDENTES Y JUSTIFICACION ...................................................................... 6

5. CODIGOS Y NORMAS ......................................................................................... 6

6. GLOSARIO Y DEFINICIONES ............................................................................... 7

7. DISPOSITIVOS QUE CONFORMAN EL SISTEMA ...................................................... 9

8. DESCRIPCION DEL SISTEMA ............................................................................ 10

9. DESCRIPCION DE LAS CONDICIONES ACTUALES ................................................. 11

9.1. Condiciones Generales del sistema actual ..................................................... 11

9.2. Sistema Contra Incendio Actual .................................................................. 11

9.3. Condiciones fsicas actuales ....................................................................... 13

10. ALCANCE DEL DISEO BASICO ...................................................................... 14

10.1. ALCANCE PARA EL SISTEMA .................................................................... 14

10.1.1. Sistema contra incendio propuesto .................................................... 14

11. PROPUESTA TECNICA ................................................................................... 15

11.1. CONDICIONES GENERALES DEL SISTEMA PROPUESTO ............................... 15

11.1.1. Unidades de Medida (SCI) ................................................................ 15

11.2. Placa de datos ...................................................................................... 15

11.2.1. Sistema Contra Incendio .................................................................. 15





Elaborado

14/01/2013

Versin:

0

4 / 92

12. DESCRIPCION DEL SISTEMA PROPUESTO ........................................................ 15

12.1. DESCRIPCION DEL SISTEMA CONTRA INCENDIO ....................................... 15

12.1.1. Datos Atmosfricos de Barrancabermeja............................................. 16

12.1.2. Filosofas de Mantenimiento y Operacin ............................................ 17

12.1.3. Sistema Propuesto .......................................................................... 18

12.1.4. Descripcin tcnica del sistema contra incendio ................................... 19

12.1.5. Criterios de Desempeo ................................................................... 21

12.1.6. Diagramas Generales ....................................................................... 21

12.1.7. Proceso de Comparacin y escogencia de agente limpio ........................ 22

12.1.8. Anlisis comparativo de sistemas de agentes limpios ............................ 26

12.1.9. Anlisis cualitativo de sistemas de extincin ........................................ 29

12.1.10. Anlisis DOFA (Sistemas de extincin Agente Limpio) ........................... 35

12.1.11. Dispositivos que conforman el sistema ............................................... 35

12.1.12. Aspectos Arquitectnicos .................................................................. 59

12.1.13. Referencias y Especificaciones Tcnicas .............................................. 59

12.1.14. Anlisis de Riesgos .......................................................................... 59

12.1.15. Sealizacin de emergencia .............................................................. 60

12.1.16. Rutas y medios de Evacuacin .......................................................... 62

12.1.17. Memorias de Clculo ........................................................................ 72

12.1.18. Conclusiones y Sugerencias .............................................................. 72

12.1.19. Grficos ......................................................................................... 73

13. ANEXOS DE LA INGENIERIA .......................................................................... 74

13.1. Anexo 1 PLANOS ................................................................................ 74

13.2. Anexo 2 MANUALES DE EQUIPOS .......................................................... 74

13.3. Anexo 3 LISTADO DE EQUIPOS Y MATERIALES SISTEMA CONTRA INCENDIO 75

13.4. Anexo 4 MEMORIAS DE CLCULO .......................................................... 77

13.5. Anexo 5 DISPOSITIVOS SISTEMAS DE DETECCION ................................. 87





Elaborado

14/01/2013

Versin:

0

5 / 92



1. GENERALIDADES DEL PROYECTO

Para dar cumplimiento a la normatividad y caractersticas que se deben tener en cuenta

para la operacin de una Sala de Cmputo, se deber instalar un sistema de deteccin y

extincin de incendios que no genere ningn deterioro en las unidades racks que se

encuentren alojadas dentro del rea blanca.

Esta norma considera el control, equipos y dispositivos que integran al sistema de

supresin de fuego, as como los instrumentos automticos para la deteccin de humo o

fuego y elementos complementarios de apoyo, que deben ser instalados en la Sala de

Cmputo y en el rea de Telecomunicaciones.

2. OBJETO DEL PROYECTO

Establecer los requisitos tcnicos y documentales que se deben cumplir en la adquisicin o

contratacin de los sistemas para la proteccin contra incendio en la Sala de Cmputo y

Telecomunicaciones de La Refinera de Barrancabermeja (GRB)

El documento presenta el anlisis de la informacin e ingeniera bsica previa acerca de los

sistemas de deteccin y extincin dentro de las diferentes reas contempladas para la

adecuacin.

Este documento de ingeniera bsica tiene como fin principal la descripcin, explicacin de

los sistemas de deteccin, monitoreo y alarma como concepto, mediante la metodologa

disponible en ingeniera de proteccin contra incendios, la cual a su vez se basa en los

criterios y recomendaciones de la National Fire Protection Assosiation (NFPA). Los

criterios fundamentales para el diseo del sistema de deteccin, alarma, monitoreo y

comunicacin, definidos para el proyecto se basan en las normas dados por NFPA y La

Empresa Colombiana de Petrleos ECOPETROL.

Adicional el alcance de esta parte del proyecto, es disear las estrategias en cuanto a

deteccin, alarma y comunicacin, necesarias para procurar una buena capacidad de

respuesta ante una emergencia de incendio en la Sala de Cmputo y evacuacin del

personal que habitar las instalaciones, tambin facilitar las funciones de una brigada, o del

cuerpo de bomberos ante un evento de este tipo, por medio de los sistemas de Deteccin,

Monitoreo y Alarmas de evacuacin, coordinados desde una central de monitoreo. Este

anlisis muestra los diferentes sistemas y generar unas recomendaciones que le permitan a

ECOPETROL tener el concepto de los sistemas que se disearan.





Elaborado

14/01/2013

Versin:

0

6 / 92

3. ALCANCE

Este documento de referencia establece las especificaciones tcnicas que deben

cumplirse por los sistemas de supresin de fuego con base en agentes limpios, para

inundacin total en salas de cmputo en donde se encuentren alojados racks de

procesamiento de informacin y comunicaciones.

Este documento incluye los requerimientos bsicos de diseo que permiten definir la

seleccin y adquisicin de los sistemas de supresin de fuego con base en agentes limpios,

considerando las condiciones y restricciones especificas de los dispositivos bsicos que

conforman al tablero de control de supresin de fuego, detectores de humo, alarmas

audibles, visibles y elementos de sealizacin.

Este documento de referencia no incluye la metodologa de clculo para el diseo de

sistemas de supresin de fuego con agentes limpios.

4. ANTECEDENTES Y JUSTIFICACION

Siguiendo los lineamientos de estandarizacin de diseos y polticas de mejoramiento de

los sistemas de infraestructura que soportan la operacin de las salas de cmputo, se hace

necesario la instalacin de un sistema de deteccin y extincin de incendios dentro de la

Sala de Cmputo de GRB, puesto que en el actualidad no se cuenta con un sistema

automtico que prevea cualquier incidente que se llegase a presentar generando

interrupciones e impidiendo la continuidad que requiera el negocio.

5. CODIGOS Y NORMAS

Normatividad para SCI

o NFPA 1. Uniform Fire Code.

o NFPA 10 Standard for portable fire extinguishers

o NFPA 70 National electric code

o NFPA 72 National fire alarm and signaling code

o NFPA 75. Standard for the Protection of Electronic Computer / Data

Processing Equipment.

o NFPA 76. Standard for the Fire Protection of Telecommunications Facilities.





Elaborado

14/01/2013

Versin:

0

7 / 92

o NFPA 101. Life Safety Code.

o NFPA 170. Standard for Fire Safety and Emergency Symbols.

o NFPA 1961. Standard on Fire Hose.

o NFPA 1963. Standard for Fire Hose Connections.

o NFPA 2001 Standard on clean agent fire extinguishing system

o Factory Mutual Approval Guide

o U.L Listings

o RETIE

o La propuesta est orientada a la extincin de fuegos de las clases A, B, y C,

listado

o EPA SNAP 40 CFR SEC 82,170. Listado UL & FM.

o Adicional a las normas y cdigos descritos anteriormente, se debe tener en

cuenta todas las recomendaciones que en su momento realice la Autoridad

local y las buenas prcticas de ingeniera.

Normas de ECOPETROL S.A.

o ECP-DAB-G-012.Manual de instalaciones fsicas de ECOPETROL S.A GUA

DE INTERVENCIN DE INSTALACIONES FSICAS GESTIN DE SERVICIOS Y

BENEFICIOS DIRECCIN DE ABASTECIMIENTO DE BIENES Y SERVICIOS

o ECP-DAP-064 Procedimiento de intervenciones Fsicas

o ECP-GEA-M-02 Manual adecuacin Instalaciones Fsicas

o ECP-DHS-R-003 Reglamento Contra Incendios

6. GLOSARIO Y DEFINICIONES

Tabla 1. Glosario

Termino Definicin

Agente limpio Producto extintor del fuego, voltil o gaseoso, no conductor de

la electricidad, que no deja residuos despus de evaporarse o

dispersarse.

Alarma Dispositivo elctrico que genera una seal audible o visible

para alertar al personal sobre algn evento que ponga en

peligro al personal y la instalacin.

Boquilla Elemento final del sistema por donde se descarga el agente

extintor

Cilindro Recipiente metlico destinado para almacenar al agente

extintor

Coeficiente de Cantidad de calor que atraviesa, en la unidad de tiempo, la





Elaborado

14/01/2013

Versin:

0

8 / 92

Termino Definicin

conductividad trmica unidad de superficie de una muestra plana de caras paralelas y

espesor unitario, cuando se establece entre las caras una

diferencia de temperatura de un grado.

Concentracin mxima

NOAEL

Es la concentracin ms alta de un agente limpio, en la cual no

se observa algn efecto toxicolgico o fisiolgico para el ser

humano.

Conveccin Movimiento vertical del aire generado por la diferencia de

temperaturas.

CR Computer Room. Salas de cmputo

Criterio Norma para conocer la verdad; juicio o discernimiento.

Cuarto de Control Edificio donde se concentra el equipo que controla las funciones

de operacin del proceso y las funciones de comunicacin

digital de la instalacin.

Densidad de llenado Cantidad de agente extintor en un recipiente, que no debe

rebasarse por unidad de volumen (Kg/m3)

Detector de humo Dispositivo electrnico de principio de operacin fotoelctrico o

ionizacin que detecta la presencia de humo en el rea de

riesgo del cuarto de control y que enva una seal elctrica al

Tablero de control del sistema de proteccin del cuarto de

control

Estacin de activacin

manual

Dispositivo elctrico (interruptor), que activa en forma manual

remota la descarga del agente limpio.

Estacin de alarma

manual

Dispositivo elctrico (interruptor), que enva seal al tablero de

control, avisando estado de emergencia.

Gas inerte Agente limpio que tiene como componente primario uno o ms

de los gases como: helio, argn o nitrgeno. Los agentes

inertes que son mezclas de gases pueden contener bixido de

carbono como componente secundario.

Gradiente de temperatura Cociente entre la diferencia de temperatura existente entre dos

puntos y la distancia que media entre ambos.

Halo carburo Agente limpio que tiene como componente primario uno o ms

de los compuestos orgnicos que contienen algn halgeno,

como son los hidrofluorocarbonos, perfluorocarbonos, etc.

Infiltracin Caudal de aire que penetra en un local desde el exterior, de

forma incontrolada, a travs de las soluciones de continuidad

de los cerramientos debido a la falta de estanquidad de los

huecos (puertas y ventanas).

Inundacin total Suministro de agente limpio en cantidad suficiente para llenar

totalmente un recinto, con la concentracin de diseo,

especfica para cada tipo de agente y el tiempo de descarga

suficiente para mantener dicha concentracin.





Elaborado

14/01/2013

Versin:

0

9 / 92

Termino Definicin

Prdida de carga Cada de presin en un fluido desde un punto de una tubera o

conducto a otro, debido a prdidas por rozamiento.

Programador multizona Programador que permite gestionar dos o ms zonas de

utilizacin.

Red de distribucin Conjunto de circuitos que canalizan el fluido trmico desde la

sala de mquinas hasta las unidades terminales, incluyendo las

redes de impulsin y retorno.

Sistema de fuerza

ininterrumpible

Proceso de tratamiento de aire que se efecta a lo largo de

todo el ao, controlando, en los espacios interiores,

temperatura, humedad, pureza y velocidad del aire.

Sistema de supresin de

incendio

Sistema para extinguir el fuego a base de agente limpio,

conformado por el tablero de control para supresin, cabezas

de control, cabezales de descarga, vlvulas, interruptores,

conexiones, tubera, boquillas, cilindros, agente limpio,

detectores, alarmas y letreros para sealizacin.

Termmetro Aparato para medir la temperatura; pueden ser de distintos

tipos segn el principio fsico en que se basan.

Transmisin de calor Paso de calor de un cuerpo a otro o a travs de un mismo

cuerpo.

Vlvula de seguridad Dispositivo que se inserta en algn punto del circuito, diseado

de forma que al subir la presin de tarado o de regulacin, se

abre automticamente.

Zona Espacio climatizado cuya carga trmica vara en forma distinta

a la de otros espacios.

7. DISPOSITIVOS QUE CONFORMAN EL SISTEMA

Dadas las caractersticas de configuracin de la Sala de Cmputo que se adecuara en La

Refinera de Barrancabermeja GRB, teniendo en cuenta el sin nmero de tecnologas

disponibles para los sistemas de deteccin y de acuerdo a los requerimientos del sistema se

aplicar una o combinaciones especiales para el proyecto. Para el desarrollo del diseo de

la Sala de Cmputo de GRB, se utilizarn tecnologas probadas, estandarizadas y con el

mejor desempeo que logre el nivel de confiabilidad esperado.

Humo Fotoelctrico

Deteccin Temprana

Temperatura fija o por incrementos

Flama UV o IR

Gases (Monxido de Carbono - Hidrogeno)





Elaborado

14/01/2013

Versin:

0

10 / 92

8. DESCRIPCION DEL SISTEMA

En general los sistemas de deteccin y alarma contra incendios se han catalogado como

sistemas de proteccin que juegan un rol para la lucha contra el fuego y que son

fundamentales para prevenir los incendios, evitar su propagacin, alertar de manera

temprana y reducir las consecuencias devastadoras de un incendio, El proyecto de la Sala

de Cmputo de GRB estar dotado de esta tecnologa, cumpliendo la norma NFPA 72 2010,

la cual se describir y desarrollara en el proceso de diseo.

Figura 1. Sistema de Deteccin y Gestin de Alarmas

Este tipo de equipo de deteccin, alarma y monitoreo, emplear un par de cables para

establecer comunicacin entre el panel de control de alarmas de incendio y los dispositivos

de campo (Detectores, Mdulos de Monitoreo y mdulos de Control), esta seal se llama

circuito de sealizacin SLC Loop o lazo de comunicaciones. Cada dispositivo de campo

(Detector, Estacin Manual, Mdulo de Monitoreo, Mdulo de Control, etc.) tiene una

direccin con la cual se identifica cada uno de estos dispositivos ante el Panel de Control de

Alarmas de Incendio (FACP).





Elaborado

14/01/2013

Versin:

0

11 / 92

9. DESCRIPCION DE LAS CONDICIONES ACTUALES

9.1. Condiciones Generales del sistema actual

El proyecto se desarrolla en el municipio de Barrancabermeja dentro de la GRB, situada

dentro del Casco Urbano, a un promedio de 110 msnm (361 ft) sobre el nivel medio del

mar, a los 7 04 de Lat N, 73 52 de Long O a 75,94 msnm y 27,6 C de temperatura

media. El edificio de comunicaciones se encuentra distribuido en su interior en las zonas

que se relacionan a continuacin:

Oficinas Electrnica

Salas de reuniones

Bodegas

rea de Comunicaciones

rea de Radio

Avantel

rea de Vistiere

Tableros elctricos

Dentro de los factores crticos y no crticos que se tuvieron en cuenta en el desarrollo de la

ingeniera bsica se incluye:

Ambiente y localizacin del edificio

Personal humano que ocupa las diferentes reas

Los equipos de tecnologa de comunicaciones IT

Los equipos de UPSs (Uninterruptible Power Supply Rooms)

Cuartos de telecomunicaciones

Cargas de iluminacin

Condiciones climticas de la regin

Criterios de ruido

9.2. Sistema Contra Incendio Actual

Actualmente el rea de comunicaciones que se va a ser acondicionada para la nueva sala

de cmputo cuenta con una red de tubera de agente limpio y de detectores de humo, los

cuales se encuentran distribuidos a lo largo y ancho de la zona como se observa en las

siguientes imgenes.





Elaborado

14/01/2013

Versin:

0

12 / 92

Este sistema de extincin se encuentra deshabilitado puesto que los cilindros de agente se

estn despresurizados y completamente deteriorados.

Adicionalmente y al parecer por el tipo de cilindro instalado en esta zona el agente que se

estaba utilizando era Inergen, agente que en este momento no se encuentra dentro de los

aprobados por ECOPETROL.

Se pudo detectar la presencia de extintores de Gas Carbnico ubicados en el pasillo junto a

las puertas de ingreso tanto del rea de tableros como a la entrada del rea de Radio.





Elaborado

14/01/2013

Versin:

0

13 / 92

Figura 2. Extintores Actuales

9.3. Condiciones fsicas actuales

Teniendo en cuenta que se realizar una remodleacin total de la edificacin se deber

contemplar el cierre de las infiltraciones de aire que se encontraron y por donde podra no

solo escapar el aire acondicionado de la zona sin a su vez el agente limpio en caso de un

descarga para la extincin de un conato de incendio.

Estas infitlaciones o pases de muro sern en el diseo arquitectnic que se realice

totalmente eliminadas dando hermeticidad a la nueva zona de cmputo.

Figura 3. Infiltraciones en muros

Pases de Muro





Elaborado

14/01/2013

Versin:

0

14 / 92

Se deber tener en cuenta para los puntos en donde se encuentre pases de tubera o

bandejas que se debern instalar sellos cortafuego para mantener la hermeticidad de la

zona.

10. ALCANCE DEL DISEO BASICO

El informe presenta el objetivo del sistema en general y las estrategias que se tuvieron en

cuenta para definir el mejor sistema contra incendio para la Sala de Cmputo. Se presenta

la normatividad aplicable, los criterios de diseo y se define la forma como se alertar y

eliminar cualquier evento en cada una de las reas.

Como premisas de diseo para el sistema de deteccin, se analizan algunos factores, que

influyen en las caractersticas de los equipos y tecnologas desarrolladas para el proyecto.

Evitar que un Incendio se produzca

Utilizar al 100 % materiales aprobados y estandarizados por la industria

Deteccin en las etapas ms tempranas del inicio de fuego

Evitar la expansin

Evitar dao en equipos, materiales e infraestructura de la Sala de Cmputo

Evitar interrupciones de la operacin.

Supresin del fuego

Evitar dao al equipo y daos a la salud

Restablecimiento de la operacin en el menor tiempo

Mantenimiento peridico del Sistema

10.1. ALCANCE PARA EL SISTEMA

10.1.1. Sistema contra incendio propuesto

El sistema contra incendio para la adecuacin de la sala de cmputo de GRB deber tener la

capacidad de detectar y extinguir cualquier tipo de conato que se presente dentro de las

zonas a intervenir en un lapso de tiempo mnimo para lo cual se deber realizar la

configuracin del sistema de manera independiente para el rea blanca y para el rea de

Telecomunicaciones. De igual forma los equipos del Sistema Contra Incendio debern

trasmitir los datos de a un panel de control centralizado.

El Sistema Contra Incendios deber poseer una redundancia al 100% bajo la configuracin

N+1 en sus cilindros con el fin de poder realizar una descarga de emergencia en caso dado

que el primer cilindro no descargue efectivamente al presentarse la alarma.





Elaborado

14/01/2013

Versin:

0

15 / 92

11. PROPUESTA TECNICA

11.1. CONDICIONES GENERALES DEL SISTEMA PROPUESTO

11.1.1. Unidades de Medida (SCI)

Tabla 2. Unidades de medida

Descripcin Medida Smbolo

Temperatura Centgrados C

Dimensiones lineales metros m

Peso Kilogramos Kg

Dimetro tuberas pulgadas In

Presin Libras por pulgada cuadrada PSI

11.2. Placa de datos

11.2.1. Sistema Contra Incendio

Los equipos del SCI y sus sistemas auxiliares debern estar provistos de una placa de

identificacin que muestre los siguientes datos con letra de 4mm mnimo de altura:

Nmero de Identificacin (Tag number).

Datos principales del equipo: (Modelo, Capacidad, Uso, etc).

Marca.

Fecha de Fabricacin.

12. DESCRIPCION DEL SISTEMA PROPUESTO

El riesgo de incendio en los cuartos de control se debe principalmente a la generacin de

corto circuito y alta temperatura en el cableado y dispositivos complementarios, al operar

equipos elctricos y/o electrnicos ah ubicados, as como a la naturaleza y propiedades

combustibles de los materiales existentes de uso comn y a los utilizados en la

construccin de estos cuartos, por lo que la proteccin contra incendio debe disearse

tomando en cuenta estas caractersticas especiales y adaptarse a los requerimientos que se

puedan tener en cada caso.

12.1. DESCRIPCION DEL SISTEMA CONTRA INCENDIO

Sr deber seleccionar un agente qumico limpio que posea caractersticas fsicas que lo

hagan apropiado para la proteccin contra incendios en repositorios, debido a que la

descarga es gaseosa y rpidamente penetrar todos los gabinetes de tal forma que





Elaborado

14/01/2013

Versin:

0

16 / 92

alcanzar la fuente de fuego extinguindolo inmediatamente. El agente seleccionado

extinguir el fuego mediante una combinacin de mecanismos fsicos y qumicos,

extrayendo el calor a nivel molecular e interrumpiendo la reaccin en cadena, lo que

impedir que la combustin se complete, no deber tener olor, no deber tener color, que

no sea conductivo elctricamente, no sea corrosivo y no deje residuos despus de una

descarga, adicionalmente este agente qumico limpio no desplazara ni consumir el

oxigeno, por lo que deber ser seguro para sitios con personas en su interior.Todo el

personal debe ser capaz de abandonar el espacio antes de la descarga, o por lo menos

dentro de los primeros 5 minutos despus de la descarga.

12.1.1. Datos Atmosfricos de Barrancabermeja

Descripcin Valor

Altitud 75.94 msnm

Latitud 7.04 N

Longitud 73 52' O

Temperatura exterior de Bulbo seco 30C

Temperatura exterior de Bulbo Hmedo 26.66C

Sensacin Trmica 32C

Temperatura promedio 27.6C

Barmetro 1012.2 mb

Humedad 75 %

Salida del Sol 6:13

Puesta del Sol 18:06

El sistema contra incendio deber estar diseado de tal forma que cubra todas las zonas

establecidas para los equipos para esto se deber utilizar un agente limpio que garantice la

proteccin de los equipos; el tablero de control deber emitir seales tanto visuales como

sonoras tanto interior como exteriormente y deber estar conectado directamente al

sistema de aire acondicionado y al sistema de seguridad.

De igual forma se deber garantizar que todos los pases elctricos hacia zonas con riesgo

de explosin posean sellos corta fuego.

El diseo de la proteccin contra incendio debe considerar los riesgos de incendio, tanto en

el rea de trabajo, La Sala de Cmputo, como en las reas de cmara baja que se

encuentra ubicada bajo del piso falso y cmara superior, que se encuentra encima del cielo

falso, as como cumplir con las disposiciones que se establecen para la zona de

Telecomunicaciones.





Elaborado

14/01/2013

Versin:

0

17 / 92

Figura 4. Esquema de distribucin del agente limpio

12.1.2. Filosofas de Mantenimiento y Operacin

12.1.2.1. Filosofa de Mantenimiento

El sistema seleccionado esta previsto para facilitar las labores de mantenimiento en forma

integral.

Los sistemas de control de cada uno de los equipos crticos y tableros, poseen sistemas

de control integrado que avisan sobre los requerimientos de mantenimiento a la vez

que tienen alarmas para sensibilizar en caso de eventual falla.

Mantener disponibilidad de un stock de repuestos crticos con el fin de minimizar los

tiempos de parada por mantenimientos correctivos.

Aplicar un correcto plan de mantenimiento que aumente la vida til de stos reduciendo

la necesidad de los repuestos y minimizando el costo anual del material utilizado.

Se debe tener un programa de TPM programa de mantenimiento total.

Disponer de un grupo mnimo de recursos humanos de mantenimiento capaz de

garantizar optimizacin de produccin, disponibilidad de equipos, y la seguridad del

sistema.

12.1.2.2. Filosofa de Operacin

La Sala de cmputo tendr un sistema contra incendio independiente para el rea

blanca tanto en deteccin como en extincin pero existir una solo tablero para el

control de alarmas de todas las zonas que se incluyan dentro de la solucin conectado a

la central de monitoreo. Los cilindros poseern un grado de redundancia N+1.

El sistema seleccionado se ha diseado con base en los sistemas agente limpio que es

el ms recomendado para reas en donde se encuentran instalados equipos electrnicos

y cuenta con un tipo de tecnologa que permite un nivel de operacin y mantenimiento

sencillo lo que minimiza tiempos de parada.

Los equipos seleccionados buscan mantener un estricto control en la deteccin de

cualquier tipo de conato respondiendo inicialmente a las seales que se puedan

presentar dentro de las diferentes reas.





Elaborado

14/01/2013

Versin:

0

18 / 92

El sistema contra incendio deber contar con un tablero principal que permita el

monitoreo de los elementos y el envo de seales a elementos adjuntos al rea como

los son el aire acondicionado y el de seguridad, este tablero enviar seales de

monitoreo a un central externa ubicada en el rea del sistema integrado de seguridad.

12.1.3. Sistema Propuesto

12.1.3.1. rea Blanca

Para el rea blanca se deber instalar un sistema de deteccin y extincin de incendios con

agente limpio, el cual deber ser diseado de tal forma que cubra todos los rincones de la

zona que estn contemplados de la siguiente manera:

rea Blanca

Sobre Techo falso (Cmara Superior)

Bajo Piso falso (Cmara inferior)

Estos equipos debern tener todos los parmetros de seguridad debidamente configurados

para ser gestionados desde un panel remoto de monitoreo y control que se encontrar

instalado en donde se encuentra actualmente el Sistema Integrado de Seguridad.

Teniendo en cuenta que el sistema contra incendio debe abortar la descarga en caso de

hacerse necesario, este deber poseer un botn de parada de emergencia de acuerdo como

se establece en los parmetros de diseo.

Adicionalmente para esta zona se debern instalar extintores manuales para atender

cualquier tipo de emergencia primaria que se presente.

Estos extintores debern ser seleccionados e instalados segn los parmetros de la NFPA

10 en su ltima edicin.

12.1.3.2. rea de Radio

Para el rea de Radio no se contempla la instalacin de un sistema de agente limpio para

esta zona. Pero se debern instalar detectores de humo conectados al tablero de la central

de monitoreo.

Para esta zona se debern instalar extintores manuales para atender cualquier tipo de

emergencia primaria que se presente.

Estos extintores debern ser seleccionados e instalados segn los parmetros de la NFPA

10 en su ltima edicin.





Elaborado

14/01/2013

Versin:

0

19 / 92

12.1.3.3. rea de Cintoteca

Teniendo en cuenta que el nivel de riesgo en el rea de cintoteca es mucho menor con

respecto las otras reas (Blanca y Radio) no se contempla la instalacin de un sistema de

agente limpio para esta zona. Pero se debern instalalar detectores de humo conectados al

tablero de la central de monitoreo.

Atendiendo a lo expresado anteriormente se debern instalar extintores manuales con el fin

de mitigar cualquier conato que se llegara a presentar.

12.1.4. Descripcin tcnica del sistema contra incendio

12.1.4.1. Diagrama esquemtico de conexin

Los tipos de detectores y accesorios que va a utilizar el sistema de deteccin de incendios

de la Sala de Cmputo de GRB, son los siguientes:

- Sensores foto-elctricos, de mltiples criterios.

- Detectores tempranos

- Estaciones manuales de doble accin.

- Luces estrobo, con corneta integrada.

- Mdulos de Telfonos.

- Mdulos de Monitoreo

- Mdulos de Aislamiento (Lazos X, conforme a NFPA 72-2010).

- Mdulos de Control.

- Mdulos de Notificacin.

- Consola de deteccin de incendios con varios lazos tipo C o tipo X (Conforma a

NFPA -2010). La Consola debe estar listada UL y FM para disparo de mltiples

zonas de descarga de agente limpio.

El siguiente esquema muestra los lazos de deteccin propuestos para la Sala de Cmputo

de GRB.

- Los lazos debern ser del tipo X

- Los equipos de deteccin, notificacin y actuacin, deben ser direccionables.

- El Lazo X, cubrir las zonas de: rea Blanca y Piso falso.





Elaborado

14/01/2013

Versin:

0

20 / 92

Figura 5. Zonas de deteccin y extincin

Se definen en el diseo la zona de alta criticidad (rea Blanca) en donde se realizar el

suministro de agente limpio para el sistema de extincin.

12.1.4.2. Tipos de conexin en lazos

Para la comunicacin entre el panel de control y los dispositivos de campo en la Sala de

Cmputo, (Detectores, Mdulos de Monitoreo y mdulos de Control de dispositivos

externos), se defini la clase que dar un nivel mayor de confiabilidad y redundancia.

Clase X

Para la conexin entre lazos deber utilizarse la configuracin estandarizada en la ltima

revisin de la NFPA 72 v 2010, en donde se utiliza un nivel mayor de confiabilidad a los

circuitos de conexin lo cual es un valor importante a considerar en el proyecto. El sistema

adopta mdulos de monitoreo adicional que ante un corto circuito en el lazo de

comunicacin abre el punto de falla permitiendo que parte del lazo pueda quedar en

funcionamiento sin desproteger las reas de misin critica en la Sala de Cmputo.





Elaborado

14/01/2013

Versin:

0

21 / 92

Figura 6. Lazo tipo X

12.1.5. Criterios de Desempeo

El diseo de deteccin de incendios se realizar desde un punto estricto a la norma NFPA

72 2010, conforme a la relacin de la misma norma en el cual, si la geometra del edificio

permite la utilizacin de todas las normas prescriptivas, es decir clculos de distancias

recomendadas para sensores y elementos de notificacin entonces se debe aplicar el diseo

prescriptivo y no al diseo de performance, cabe rescatar que el diseo de performance se

utiliza principalmente en edificio de reas o formas no regulares que se escapan de las

recomendaciones prescriptivas generales de la norma y para este tipos de diseos se

requiere software de simulacin computarizada y un alto conocimiento por parte del

diseador. El diseo del sistema de extincin a nivel de sensores de humo utiliza los

siguientes captulos

Para los cielos rasos uniformes Captulos 17.7.3.2.3; de la norma.

Para los cielos rasos con vigas con profundidad mayor o igual al 10 % de la altura

del piso-techo. Captulos 17.7.7.2.4.2 (2)

Para los corredores de servicio con vigas con alturas mayores o igual a 10% de la

altura piso techo nos basamos en el captulo 17.7.3.2.4.2 (4)

La ubicacin de los aparatos de notificacin tipo estrobos, se trabaj en base al

captulo 18.5.4.3.1 (a), para estrobos montados en pared.

La ubicacin de los estrobos en corredores se trabaj en base a los captulos

18.5.4.4

La ubicacin de las cornetas se aplic la premisa especificada en el captulo 18.4.4.1

de que los niveles de sonido deben estar 10 dB por encima del ruido promedio.

La altura de las cornetas y de los estrobos se ubicara de acuerdo al captulo

18.4.8.1 que regula la altura mnima recomendada para estos dispositivos.

La intensidad de las luces de estrobos se determinar bajo las tablas prescritas en

el captulo 18.5.4.3.1 (a).

La ubicacin de las estaciones manuales en las puertas se regir bajo la prescripcin

del captulo 17.14.4

La ubicacin de las estaciones manuales en pasillos y corredores, se ubicar de

acuerdo a la premisa del captulo 17.14.8

12.1.6. Diagramas Generales

12.1.6.1. Diagrama Corte, Zonas de Conexin





Elaborado

14/01/2013

Versin:

0

22 / 92

Figura 7. Zonas de conexin 1

Para las funciones de disparo del sistema de agente limpio, conforme lo indica la norma

NFPA 2001, se deben crear zonas cruzadas que permitan reconfirmar la presencia de humo,

por medio de mnimo dos (2) sensores de humo diferentes.

La grafica anterior detalla la forma en que se deber hacer la programacin de las zonas

cruzadas.

Cada zona se configura con dos sensores de humo y deteccin temprana, que se sirvan

el uno del otro como elemento confirmador de la presencia de humo.

Al presentarse la presencia de humo en uno de los detectores de humo se genera la pre

alarma y al activarse un segundo detector se confirmar la presencia de humo con lo

cual se generar la alarma para la activacin del sistema de extincin.

Los sensores foto-elctricos, en caso de activarse, forman la zona cruzada que inicia la

secuencia de disparo del agente limpio.

12.1.7. Proceso de Comparacin y escogencia de agente limpio

En este captulo se analizar varios factores, se realizar un anlisis de las caractersticas

de los agentes limpios ms comunes, se verificar su impacto ambiental, humano y en los

sistemas a proteger.

Los halones ofrecen una combinacin nica de distintas propiedades transformndolos en el

agente limpio IDEAL.





Elaborado

14/01/2013

Versin:

0

23 / 92

Para la implementacin del sistema de extincin con agente limpio se deber realizar un

anlisis de riesgos para las protecciones a utilizar en las reas a proteger por el sistema.

El agente limpio que se selecciones deber cumplir con las siguientes caractersticas

generales:

Elctricamente no conductivo

No deber dejar residuos despus de la descarga

El agente deber extinguir fuegos clase A, B y C

Cumplimento de la normatividad NFPA 2001 EN SU LTIMA EDICIN

Se deber indicar como mnimo y sin limitarse:

Cantidad de agente extintor por boquilla de descarga

Estrategia de actuacin (neumtica o elctrica)

Presin a la descarga

Dimetro nominal de la(s) boquilla(s)

Tamao de los orificios en la(s) boquilla(s) de descarga.

Nmero y tamao de los cilindros

Peso de agente por cilindro

Peso total el agente extintor

Dimetro de la tubera por seccin

Espesor de la tubera por seccin

Nmero y tamao y tipo de accesorios por seccin de tubera

Longitud por seccin de tubera.

Longitud equivalente por seccin de tubera

Cambio de elevacin por seccin de tubera

Tiempo de descarga

Presin al inicio de la descarga

Densidad del agente extintor al principio y al final de cada seccin de la tubera

Caudal por seccin de tubera

Filosofa y arquitectura de control

Cada de presin por seccin de tubera

Planos de tuberas (planimetras e isomtricos), ubicacin de equipos de deteccin y

extincin

Las boquillas debern tener especificado mnimo las caractersticas de flujo, rea de

cobertura, lmites de altura, presiones mnimas, as como los ngulos de aspersin.

Clasificacin de reas

12.1.7.1. Sistema de extincin de agente limpio





Elaborado

14/01/2013

Versin:

0

24 / 92

Los agentes limpios aprobados estn dentro de los mencionados en la NFPA 2001 ltima

edicin, y son aquellos evaluados por la U.S Enviromental Protection Agency (EPA), y son

agentes que fueron presentados frente a las restricciones internacionales sobre la

produccin de ciertos agentes extintores bajo el Protocolo de Montreal, firmado el 16 de

Septiembre de 1987, del cual Colombia hace parte.

Las mezclas de agente debern permanecer homogneas en el almcenamiento y su uso se

deber ser realizado dentro del rango de temperaturas y condiciones de servicio requeridas

para el rea a controlar.

El agente que se seleccione deber almacenarse en recipientes diseados para mantenerlos

a temperatura ambiente, los recipientes debern tener impreso ASME. Seccin VIII para

garantizar su integridad mecnica. Los recipientes se cargarn con una densidad de llenado

o nivel de sobre presurizacin dentro del rango establecido por el fabricante.

De acuerdo con los tipos de agente definidos por ECOPETROL segn los lineamientos

establecidos para el diseo, adquisicin y montaje de sistemas, equipos, insumos y

accesorios establecidos en el Reglamento ECP-DHS-R-003.

Tabla 3. Agentes Limpios

12.1.7.2. El impacto ambiental de los Halones

En el siguiente esquema se presenta el proceso estratosfrico que se presenta con la

utilizacin de los CFCs lo que justifica en gran porcentaje la utilizacin de Agentes limpios

para el desarrollo del proyecto de adecuacin de la Sala de Cmputo de GRB dado que una

de las polticas de Ecopetrol es la proteccin del medio ambiente.





Elaborado

14/01/2013

Versin:

0

25 / 92

Figura 9. Retraccin de la capa de ozono

12.1.7.3. Uso tpico de los sistemas de extincin por agente limpio

Los sistemas de extincin por agente limpio se utilizan en reas que requieren proteccin

de equipos crticos para la organizacin.

Debido a su elevado costo se reservan para las reas de Salas de Cmputo o Cuartos

Tcnicos sobre los que recae la operacin de la organizacin:

-Cuartos de Comunicaciones

-Salas de Cmputo (rea de servidores, almacenamiento, cintotecas)

-Cuartos de cableado, cintotecas y Entrance Room

-Cuartos de misin crtica en plantas de operacin.

Para la adecuacin de la Sala de Cmputo de la Refinera de Barrancabermeja GRB, se

analizarn las siguientes zonas a tener en cuenta para la aplicacin del agente limpio:

rea Blanca de la Sala de Cmputo

Piso falso del rea blanca

Techo falso del rea blanca





Elaborado

14/01/2013

Versin:

0

26 / 92

Figura 10. rea de extincin por Agente Limpio

12.1.8. Anlisis comparativo de sistemas de agentes limpios

12.1.8.1. Descripcin de los agentes de CO2

Este Agente, utiliza una mezcla de Argn / Nitrgeno que es menos agresiva con el

desplazamiento de oxgeno, pero por seguridad se est recomendando el uso de sistemas

de mscaras con oxgeno para mitigar el efecto hipxico al momento del disparo del

agente.

Otro aspecto de su menos utilizacin en Data Centers es su costo, debido a que requiere un

mayor nmero de cilindros para su almacenamiento, con el fin de garantizar los volmenes

de gas requeridos para apagar las fuentes de llama.

Un punto importante a favor de este tipo de sistemas de agente inerte es su impacto nulo,

con la atmsfera, con la capa de ozono, toda vez que estn compuestos por mezclas de

agentes naturales.

12.1.8.2. Descripcin de los agentes limpios tipo Fluro - Carbonados

Dentro de este grupo el agente ms popular es el FM-200 y ltimamente se ha venido

utilizando el Ecaro 25.

EL FM-200, tiene como componente base el HFC-227ea.

El ECARO 25, tiene como componente principal el HFC 125, este sistema es reconocido en

el sector de sistemas contra incendios.





Elaborado

14/01/2013

Versin:

0

27 / 92

Algunas propiedades de los sistemas del sistema ECARO-25 utiliza 20% menos agente por

pie cbico/ metro que el sistema HFC -227ea y 38% menos agente por pie cbico / metro

que el FK -5-1-12. Las propiedades fsicas de este agente limpio permiten utilizar tuberas

de dimetro ms pequeo sobre una distancia mayor haciendo el diseo ms fcil y

econmico. ECARO-25 reduce la inversin necesaria en agente, tubera e instalacin.

Ambos agentes requieren de un agente impulsor por presin que es el Nitrgeno

atmosfrico. Los cilindros de agente FM-200 o de ECARO-25, contienen el agente limpio en

forma lquida y al momento del disparo, una botella de Nitrgeno presurizado es inyectada

al cilindro del agente limpio, para generar la aspersin por medio de boquillas colocadas

estratgicamente en los cuartos que se deben proteger, por tal motivo y por las presiones

que se manejan dentro de los cilindros se requiere que estos se encuentren debidamente

anclados a los muros de cada una de las zonas segn corresponda.

Los agentes limpios deben mantenerse en el ambiente a proteger durante un periodo de

tiempo especfico para poder extinguir incendios. Algunas propiedades fsicas e hidrulicas

del agente ECARO-25 es que 15% ms eficaz en tiempo de retencin que el sistema HFC-

227ea, y 25% ms eficaz que el sistema FK-5-1-12. Asimismo, el sistema ECARO-25 utiliza

menos agente que otros sistemas para proteger la misma rea.

El mtodo de extincin de estos qumicos es el de reducir la temperatura ambiente, por

debajo del punto de ignicin.

Los agentes deben permanecer en la atmsfera del cuarto que se debe proteger, por un

perodo no menor a 10 segundos y se debe garantizar una concentracin tpica del 7% al

8%, para que se logre el efecto diseado y se extinga el incendio. (Fuente Fike).

Por lo anteriormente mencionado, es de extremanda importancia que las reas a intervenir

se encuentren completamente selladas con el fin de evitar el escape de agente, impidiendo

que se extinga por completo las llamas que se hayan podido presentar.

Pruebas realizadas muestran que un incendio tpico en un ambiente controlado que simula

un Rack de equipos, es extinguido en un promedio de 17 segundos desde el momento en

que se detecta y se genera el disparo del agente en la atmsfera del cuarto.

Para que el agente acte adecuadamente se deber instalar sistemas de sensores Foto

elctricos de alta sensibilidad, lo que permite atacar el fuego en sus etapas tempranas,

reduciendo el nmero de Kilovatios de calor generados por la conflagracin.

Uno de los problemas de las molculas del FM-200 es su impacto sobre el efecto

invernadero de la atmsfera que se prolonga por un periodo aproximado de 33 aos.

El ECARO-25 se ha desarrollado para ser menos agresivo con el efecto invernadero de la

atmsfera y permite reducir el efecto sobre sta a 29 aos.





Elaborado

14/01/2013

Versin:

0

28 / 92

Debido a su popularidad el FM-200 tiene un menor costo que el ECARO-25, pero en algunos

pases ya se est eliminando su uso por aspectos ecolgicos.

Las siguientes son las propiedades fsicas del HFC-125:

Nombre Qumico: Pentafluoroetano (CHF2-CF3)

Peso Molecular: 120.02

Punto de Ebullicin: -55F

Densidad Liquida @77f lb/ft3: 74.27

Presin de Vapor @77f lb/ft3: 195 psi

NOAEL/LOAEL = 7.5% - 10.0%

PBPK Modeling = Up to 11.5%

Rango de temperaturas de almacenamiento: +40oF to +120oF (4.4oC to 48.9oC)

ECARO-25

Potencial de dao a la Capa de Ozono: 0

12.1.8.3. Descripcin de los agentes limpios tipo Ketone

Dentro de este grupo el agente ms popular es el NOVEC que es una molcula que tiene

como componente base un Ketone con frmula CF3CF2C(O) CF (CF3)2., que permite una

descomposicin en la atmsfera en agentes no contaminantes que afecten el efecto

invernadero y con una duracin de solo 5 das.

El NOVEC al igual que los agentes FM-200 y ECARO -25, actan reduciendo la temperatura

ambiente por debajo del punto de ignicin.

Los agentes deben permanecer en la atmsfera del cuarto que se debe proteger, por un

perodo no menor a 10 segundos y se debe garantizar una concentracin tpica del 4% al

5%, para que se logre el efecto diseado y se extinga el incendio. Esta densidad es menor

lo que permite utilizar menor cantidad de agente.

Para que el agente acte adecuadamente se recomienda la instalacin de sistemas de

deteccin por aspiracin: EARLY SMOKE ASPIRATION SYSTEM, o sensores Foto elctricos

de alta sensibilidad, lo que permite atacar el fuego en sus etapas tempranas, reduciendo el

nmero de Kilovatios de calor generados por la conflagracin.

Uno de los aspectos positivos del NOVEC es que los niveles de concentracin de solo 4% a

5%, estn muy por debajo de los niveles mnimos de concentracin que la Organizacin

Mundial de la Salud ha declarado como que general alteracin del ritmo cardiaco. No

Observable Adverse Effects Level (NOAEL).

El NOVEC por ser una molcula nueva, tiene un mayor costo que el FM-200. Pero su muy

buen aspecto ecolgico le ha hecho ganar espacio en el mercado mundial.





Elaborado

14/01/2013

Versin:

0

29 / 92

12.1.9. Anlisis cualitativo de sistemas de extincin

12.1.9.1. Caractersticas de la seguridad Humana

A continuacin se presentan tablas de anlisis sobre los efectos de los diferentes agentes

limpios en la salud humana:

Tabla 4. Consideraciones de Seguridad

Safety Considerations

Agente DesignConc. NOAEL Safety Margin NOAEL

Novec 1230

4.2 % - 5.85

% 10% 71 % - 138 %

Halon 1301 5% 5% NIL

HFC-227ea 6.25 % - 8,7

% 9% 3 % - 44 %

HFC-125

4.2% -

5.85% 7,50% 28 % - 78 %

Inergem 35-50% volumen 43% Negative





Elaborado

14/01/2013

Versin:

0

30 / 92

Tabla 5. Niveles de Toxicidad

Fuente: UNE EN 15004 2009

Podemos ver que al emplear -por ejemplo- el Agente Extintor HFC-227ea (FM200) en

recintos donde puede haber personas, debe alcanzarse y mantenerse un valor de

concentracin dentro de un estrecho margen entre la mnima para extincin (7,9%,

para riesgo Clase A superficial), y la mxima por toxicidad (9% es el valor NOAEL para

FM200).





Elaborado

14/01/2013

Versin:

0

31 / 92

Figura 11. Diagrama de Salud y Seguridad

12.1.9.2. Anlisis ecolgico e impacto ambiental

A continuacin se presentan tablas de anlisis sobre los efectos de los diferentes agentes

limpios en la atmsfera y el efecto invernadero:

Bajo en toxicidad aguda y crnica NOAEL para 4 horas aguda estudio de toxicidad de inhalacin = 10% v / v NOAEL para todos los puntos finales de toxicidad aguda por inhalacin = 10% v / v Los datos revisados y conclusiones corroboradas por numerosas autoridades independientes 1-Clase A Combustibles 2-Clase B Combustibles





Elaborado

14/01/2013

Versin:

0

32 / 92

Tabla 6. Impacto Ambiental

Figura 12. Diagrama duracin de vida atmosfrica

PROPIEDADES Novec 1230 Halon 1301 HFC-227ea (FM 200) HFC 125 INERGEM

Ozone Depletion

Potential (ODP)0,0 12,0 0,0 0,0 0,0

Global Warming

Potential-IPCC

2007

1,0 7140 3220 3500 Menor a 1

Atmospheric

Lifetime (years)0,014 65,0 29,0 34,2 0,0

SNAP (yes/No) Yes N/A Yes Yes Yes

IMPACTO AMBIENTAL GLOBAL WARMING





Elaborado

14/01/2013

Versin:

0

33 / 92

Figura 13. Diagrama de Potencial de calentamiento Global

12.1.9.3. Anlisis Qumico

12.1.9.3.1. Novec 1230

Novec 1230, C6F12O, (3M Novec 1230) es un lquido que no daa el medio ambiente.

Remplaza al gas haln para su uso como un agente gaseoso de extincin de incendios.

Novec 1230 es fabricado por 3M.

Figura 14. Estructura Qumica

12.1.9.4. Caractersticas de costos relativos Capex

A continuacin se presentan tablas de anlisis un comparativo de costos entre diferentes

sistemas de agente limpio, atmosfricos o sprinklers.





Elaborado

14/01/2013

Versin:

0

34 / 92

Tabla 7. Comparacin Relacin Costo - Espacio Sistemas de Extincin

Tabla 8. Comparacin Costo Impacto Sistemas de Extincin

PROPIEDADES UM HFC-227ea (FM 200) HFC 125 (ECARO 25) NOVEC 1230 INERGEM

AREA DEL CUARTO M2 20 X 10 20 X 10 20 X 10 20 X 10

ALTURA LIBRE ML 4,0 4,0 4,0 4,0

VOLUMEN DEL RIESGO M3 800 800 800 800

NUMERO DE CILINDROS PRINCIPALES UN 3 (2) 20 % menor FM 200 3,27 35

NUMREO DE CILINDROS RESERVA UN 3 2 3,27 35

NUMERO TOTAL DE CILINDROS UN 6 4 7 70

3,5 X 2,5 6 X 5

8,75 7 9,3625 30,0

REQUERIMIENTOS DEL SISTEMA 1800 LBS 420 M3

CAPACIDAD DE CADA CILINDRO 850 LBS 12 M3

COSTO SISTEMA INICIAL MILL ($) $ 180 $ 144 $ 184 $ 300

COSTO UNITARIO DE RECARGA $ / U.M $ 50,000 X LB $ 46,000 X M3

COSTO TOTAL RECARGA POR MILL ($) $ 90 $ 72 $ 92 $ 0

COSTO TOTAL RECARGA POR USO MILL ($) $ 90 $ 72 $ 92 $ 19

COSTO PARA 6 ESPACIOS IGUALES MILL ($) $ 1.080 $ 864 $ 1.102 $ 480

COMPARACION COSTOS DEL SISTEMA

AREA OCUPADA POR CILINDROS M2

Agente CleanCost in US $ ( For system

protecting 500 m3)

Weight increse

(Relative to 1301)

Space increse

(Relative to 1301)GWP / ODP

Halon 1301 Y 5,300 -- -- 7,030/10

HFC-25 Y 22,000 200% 105% 11,700/0

HFC-227ea Y 16,000 50% 20% 2,900/0

Fluorinatd

KetoneY 19,000 50% 20% 1/0

CO2 Y 11,000 150,00% 84,00% 1/0

Inert Gas Y 20,000 400% 327% N/A

Water mist N 60,000 625% 1,119% N/A

COMPARACION COSTO SISTEMAS DE EXTINCION





Elaborado

14/01/2013

Versin:

0

35 / 92

12.1.10. Anlisis DOFA (Sistemas de extincin Agente Limpio)

Tabla 9. Comparacin costo Impacto sistemas de extincin

12.1.11. Dispositivos que conforman el sistema

Se debern zonificar las alarmas de acuerdo a la distribucin fsica de la instalacin; cuando

no es prctica la evacuacin total de la edificacin, se permite realizar una notificacin

selectiva dando aviso inicialmente al personal del rea afectada. La misma norma NFPA 101

exige que para reas mayores a 2090 m2 sea considerada una zonificacin adicional, en el

sistema para dar alerta total o por cada piso segn sea requerido y establecido por la

administracin del edificio y/o brigada de emergencias.

El sistema de deteccin, monitoreo y alarma est diseado pensando en futuras

ampliaciones fsicas para la Sala de cmputo. Para todas las reas y espacios se dise un

sistema de deteccin con sensores de humo o detectores puntuales fotoelctricos y de

deteccin temprana, en los casos donde puede existir presencia de humo.

Tambin se han tenido en cuenta mdulos de monitoreo para las puertas de emergencia de

las principales salidas de las zonas, es decir, que estas puertas estarn monitoreadas por el

sistema de deteccin para que desde el centro de control de seguridad se sepa cual puerta

se abre y queda abierta, evitando dificultades al momento de evacuar por presencia de

humo.

Una parte muy importante del sistema contra incendios de la Sala de Cmputo, es el

sistema de extincin a base de agente limpio. Este es un sistema especialmente diseado

para un riesgo especfico como los son los equipos de cmputo, para evitar el uso de

HFC-227ea (FM 200) HFC 125 (ECARO 25) NOVEC 1230

EVALUACION EVALUACION EVALUACION

DEBILIDADES Afecta el medio ambiente

-Las personas pueden estar expuestas maximo por 5

Minutos.

-Efectos sobre el sistema nervioso y cardiaco por exceso

de exposicin.

-Necesita mayor cantidad de agente por ft3.

-Mayor costo por ft3

OPORTUNIDADES- Ahorro de dinero en migracion y

reemplazo de tuberias de Halon 1301

- Ahorro de dinero en migracion y reemplazo de tuberias

de Halon 1301.

-Menor costo en instalaciones (menos agente mas area de

cubrumiento)

-Permte constribuir a ambientes y creditos LEED

FORTALEZAS -Rapida accion contra incendios (menor a

10 segundos)

- 20% menor de agente por ft3 que FM200

- 38% menor de agente por ft3 que NOVEC 1230

-No contribuye al calentamiento global (solo 5

dias de exposicion en el medio ambiente)

-Facil transporte y mantenimiento (liquido)

AMENAZAS-Contribuye al calentamiento global

-Tiempo de exposicion 29 aos en la

atmosfera

-Molecula en el ambiente por 34 aos.

-Alto nivel de concentracion superando NOAEL

-Contribuye al calentamiento global

-Emision de gases de invernadero

-Puede reacciona con excesiva humedad para

formar cido HFC-227ea y

pentafluoropropinico (PFPA).

DOFA





Elaborado

14/01/2013

Versin:

0

36 / 92

rociadores automticos a base de agua, se refuerza el sistema de deteccin y se usa este

sistema de extincin ligado a la deteccin del sitio.

El reforzamiento de la deteccin consiste en un sistema en donde se utilizan los sensores

de deteccin temprana.

Toda la lgica de programacin para la alarma y disparo se hace con el tablero de

liberacin y mdulos de control, adicionalmente se ubican las estaciones manuales y de

aborto requeridas por la norma, para evitar una descarga de gas cuando se ha controlado

un conato con extintores pero se ha iniciado una secuencia de liberacin, o para realizar

una descarga manual. Este sistema estar supervisado por el sistema de deteccin, alarma

y monitoreo general del edificio pero ser autnomo en su funcionamiento.

El sistema de deteccin, alarma y monitoreo tambin cuenta con estaciones de telfonos de

emergencia para comunicacin de dos vas, esto para mantener comunicacin con el

personal que puede quedar atrapado.

12.1.11.1. Dispositivos de Iniciacin

Los elementos que sean utilizados dentro del sistema contra incendio que sea diseado

debern ser listados, estos componentes debern ser capaces de detectar e indicar la

presenciad de calor, llamas, humos, vapores combustibles o condiciones anormales que

puedan llevar a la generacin de un incendio. Para soportar el funcionamiento de la

deteccin, sealizacin, control y actuacin del sistema, se deber utilizar una fuente

principal de alimentacin elctrica y una secundaria de 24 horas de autonoma mnima.

Dado que se realizar un sistema de deteccin y extincin de incendios completamente

nuevo, el CONTRATISTA deber realizar el desmonte del sistema actual de deteccin de

incendios (Tubera, detectores, etc).

Estos son dispositivos de campo que se encargan de llevar informacin al panel de control

de alarmas de incendio sobre el estado de los dispositivos a monitorear (cerrado o abierto).

Dependiendo de la funcin que cumplen estos dispositivos se programan de la siguiente

manera:

Alarma: Todo dispositivo que al activarse indique una condicin de incendios. Esta accin

hace que se deba hacer un reconocimiento en el panel de control de alarmas de incendios y

al vez se puedan activar las seales de alarma.

Supervisin: Todo dispositivo que al presentar cambio en su estado indique la no

operatividad de un sistema de supresin fijo. Esta seal se indica en el tablero y se debe

hacer un reconocimiento fsico del dispositivo, no genera activacin del sistema de alarma.





Elaborado

14/01/2013

Versin:

0

37 / 92

Monitoreo: Cuando se requiera indicar el estado de un dispositivo en el Panel de Control

de Alarmas de Incendios, sin que su activacin genere seal e emergencia de incendios.

El principio de operacin de los mdulos de control es que al activarse un dispositivo

iniciador, como estacin manual, cualquier tipo de detector, se enva una seal de

activacin al panel de control de alarmas de incendio y este enva una seal a los mdulos

de control relacionados con el rea donde se activ el dispositivo iniciador, para que deja

pasar la seal que dicho mdulo controla.

12.1.11.2. Sistema de Deteccin, Alarma y Control para Agente Limpio

Para el sistema que se disee los sistemas de deteccin, actuacin, alarma y control

debern ser instalados, probados y mantenidos cumpliendo con los estndares apropiados

de NFPA 70 y 72 en donde las caractersticas especificas de los diferentes componentes del

sistema de deteccin, alarma y control para el agente limpio debern ser definidas en las

respectivas hojas de datos que se generen dentro de la Ingeniera Detallada.

12.1.11.3. Dispositivos de Notificacin y alarma

La Sala de Cmputo de GRB, estar provista de elementos que notificaran por medios

audibles y visibles la alerta ante la deteccin de una condicin anormal en las reas de la

Sala. La condicin anormal detectada por cualquiera de los dispositivos de iniciacin

definidos anteriormente, generara una accin de los siguientes dispositivos.

- Sirenas , o Campanas

- Luces Estroboscpicas

Debido a las actividades que se realizan en cada zona y a la necesidad de tener un sistema

de notificacin confiable, se requiere un sistema de alarma mediante seales visuales y

audibles, con las cuales se logra llamar la atencin del personal, ya sea con un sonido

una seal lumnica; con un sonido 10dBA por encima del umbral de ruido normal o 5dBA

por encima del umbral del mximo ruido, estos dispositivos estarn distribuidos de manera

homognea en todo el permetro de la Sala de Cmputo, de acuerdo a las distancias y

niveles de ruido, mnimo y mximos exigidos por la NFPA.

Debern utilizarse alarmas para indicar la activacin del sistema, los peligros para el

personal o fallo de cualquier elemento supervisado. El tipo (sonora, visual), el nmero y la

ubicacin de los elementos debern ser telaes que se cumpla satisfactoriamente su funcin.

El alcance y el tipo de las alarmas o indicadores debern ser listados UL y/o aprobados FM.

La actuacin de estos dispositivos deber continuar despus de la descarga del agente y

hasta que el sistema haya sido restablecido.





Elaborado

14/01/2013

Versin:

0

38 / 92

Las alarmas que indican el fallo de los equipos o dispositivos supervisados se debern

activar de forma rpida y debern ser distintas a las que expresan condiciones de

funcionamiento o indicadoras.

Todos y cada uno de los elementos instalados dentro del sistema contra incendio debern

ser identificados como estacin manual de descarga de agente, estacin manual de aborto,

y panel de control, adicionalmente en los accesos e interiores de las zonas protegidas se

deber informar acerca del tipo de proteccin con el que cuenta la zona y las instrucciones

respectivas en el interior y acceso a las zonas protegidas.

Alarmas sonoras

Una forma de dar seales de alarma es mediante seales audibles, se pueden dar mediante

cornetas o campanas las cuales generan un solo tipo de alarma, con el que el personal

debe estar entrenado y capacitado para distinguir el evento que se quiere indicar, o acudir

a un punto de reunin para recibir informacin.

La distribucin de los parlantes se deber realizar logrando la ubicacin exacta en donde

sea percibida la seal desde cualquiera de los puntos en donde se pueda presentar la

emergencia, y se deber lograr tener un nivel de sonido en cada parte de la edificacin

mximo de 10 dBA por encima del umbral de ruido normal o 5 dBa por encima del umbral

mximo de ruido. La ubicacin de los elementos audibles se deber organizar de acuerdo al

tipo de actividad que se realiza en cada zona, de forma que el personal que circule por

estos lugares pueda escuchar los sonidos de alarma mientras se desplaza para evacuar.

Se deber instalar una alarma sonora en la parte interior y exterior de la zona protegida

para informar al personal fuera de la zona que el sistema de extincin mediante agente

limpio se encuentra en operacin; esta alarma deber ser apropiada para el uso en

sistemas contra incendio, cumpliendo con las siguientes caractaristicas:

o Nivel sonoro: Debe cumplir los requerimientos para modo de operacin

pblico de acuerdo con el estndar NFPA 72

o Conexin para rosca NPT

o Fuente de energa: 24 VDC

o Aprobado por UL 464 y/o FM 3150, para uso en sistemas contra incendio

Los consumos en condicin de potencia sern mnimos y compatibles con la fuente y el

panel de control. Las alarmas sonora y visual son independientes, de manera que la falla de

una de ellas no afecte la operacin de la otra.





Elaborado

14/01/2013

Versin:

0

39 / 92

Alarmas visuales

Las seales visibles deben ser intermitentes y no deben exceder la frecuencia de dos

pulsaciones por segundo o 2 Hz ni menor al 1 Hz, la mxima duracin del pulso debe ser de

0.2 segundos y su intensidad no debe exceder las 1000 cd (candelas efectivas). La luz debe

ser de color calro o blanco nominal de acuerdo con la NFPA 72 ltima versin.

Las alarmas visuales debern ser aprobadas UL 1971

Algunos ocupantes de la edificacin pueden tener dificultad de escuchar el sistema de

alarma por usar proteccin auditiva o estar realizando alguna actividad que genere

bastante ruido, por esta razn se hace necesario instalar seales visuales que se encargan

de llamar la atencin de los ocupantes. De acuerdo al rea y la distribucin de cada zona a

iluminar se necesitan diferentes intensidades de las seales visuales y con el fin de evitar

especificar mltiples modelos con distintas intensidades, se encuentran en el mercado

seales visuales de tipo multicandela, las cuales permiten seleccionar las intensidades

requeridas en cada zona sin cambiar de dispositivo.

Tabla 10. Intensidad lumnica

A-6-4.4.1.1(a) NFPA-72 Se considera que un diseo que proporcione una intensidad

efectiva de 0,0375 lmenes/pie2 (0,4037 lmenes/m2) a todos los espacios ocupados en

los cuales se requiere notificacin visible cumple con los requerimientos de mnima

intensidad luminosa de este prrafo.

Las seales audiovisuales se instalan a una altura de entre 2 metros hasta 2.4 metros del

piso. Debido a la cantidad de dispositivos se deben instalar seales visuales que se auto

sincronicen para lograr dar un destello coordinado y aumentar la intensidad de la luz.

Tiempo de retardo

En los sistemas de extincin con agentes limpios se dispondr de una alarma y un tiempo

de retardo previos a la descarga, a fin de asegurar la evacuacin de los ocupantes . La

definicin de este tiempo ser establecido acorde con lo descrito en la NFPA 2001 en su

ltima edicin.





Elaborado

14/01/2013

Versin:

0

40 / 92

12.1.11.3.1. Dispositivos de actuacin

Para el sistema contra incendio a instalar en la Sala de Cmputo de la Refinera de

Barrancabermeja GRB se debern incluir las vlvulas o elementos para la liberacin del

agente, los controles de descarga y el equipo de interrupcin.

La activacin se deber realizar con mecanismos neumticos, elctricos o mecnicos

listados UL y/o aprobados. Para la operacin de los dispositivos se deber utilizar una

fuente de energa confiable.

Todos los dispositivos debern ser diseados para el cumplimiento del servicio en donde

sean ubicados y el diseo detalladlo deber garantizar la operatividad minimizando los

riesgos de parada por una operacin accidental.

Los dispositivos debern estar diseados para trabajar en un intervalo de temperaturas

entre -29C a 54C o marcados indicando las limitaciones de temperatura.

Todos los dispositivo se debern situar, instalar o proteger adecuadamente de forma que se

encuentren sometido a daos mecnicos, qumicos o de otro tipo que puedan generar algn

tipo de falla de operacin.

El sistema deber disponer de medios para la activacin del sistema como son:

Actuacin mecnica

Actuacin Elctrica. En este caso el equipo de control deber monitorear

constantemente el nivel de voltaje de la fuente y generar alarma en caso en que se

presente un bajo nivel.

La activacin de los sistemas con cualquiera de los mecanismos mencionados

anteriormente deber activar las vlvulas que controlan la liberacin y distribucin del

agente.

Todos los dispositivos de parada del sistema debern ser considerados como parte integral

del sistema y cada uno de los dispositivos de actuacin manual debern ser identificados

teniendo en cuenta el riesgo que estn protegiendo.

12.1.11.3.2. Interruptor de mantenimiento

El CONSTRUCTOR dentro de la ingeniera detallada del sistema contra incendio para la sala

de cmputo de GRB deber contemplar la instalacin de un interruptor de mantenimiento,

el cual deber asegurar dos (2) posiciones a saber, estado activo del sistema y estado

apagado o en mantenimiento. Este elemento asegurara que el sistema no realizar





Elaborado

14/01/2013

Versin:

0

41 / 92

descargas accidentales o no controladas cuando se desarrollen actividades de

mantenimiento en el sitio protegido y/o en el sistema.

12.1.11.3.3. Detectores de Humo

La Sala de Cmputo tiene espacios individuales y cerrados, especialmente en la zona de

rea blanca y radio, por lo que es necesario identificar cual de las zonas esta en alarma

para poder acudir al sitio exacto lo ms pronto posible. Para lograr esto es indispensable

tener un sistema de deteccin de tipo inteligente, con el cual se sabe cual dispositivo esta

en alarma o en problema.

La Ingeniera Detallada del Sistema Contra Incendio de GRB deber contemplar detectores

de humo, distribuidos dentro del cada zona, de tipo fotoelctrico y/o de aspiracin

temprana. El nmero de detectores deber establecerse segn la norma NFPA 72.

Los detectores deben instalarse a una altura mnima determinada en el diseo y conforme a

la NFPA 72. La distancia entre el cielo falso o el techo y los dispositivos de notificacin

debern estar como mnimo a 0.15 mts.

Los detectores debern trabajar ptimamente teniendo en cuenta las siguientes premisas:

Cobertura de acuerdo al diseo realizado conforme a la NFPA 72

Voltaje de operacin: 24 VDC (16V-30V)

Aprobado por UL 268, UL 268 y/o FM 3230, para uso en sistemas contra incendio

Los detectores de tipo puntual se instalan en sitios con techos bajos y con un nivel de

polucin bajo. Estos dispositivos cubren un rea de 81 m2 pero en corredores se pueden

espaciar hasta un mximo de 12 metros. Las caractersticas de los detectores inteligentes a

emplear deben ser: Auto calibracin a medida que se va acumulando el polvo y la suciedad,

estos se compensan para siempre tener el mismo nivel de comparacin, cuando alcanzan

un nivel de suciedad del 90% le indican al panel de control de alarmas de incendio que

necesitan mantenimiento, si no se realiza el mantenimiento y se alcanza un 100% de

suciedad los detectores se apagaran automticamente para no enviar falsas alarmas, y en

el panel se genera una seal indicando que hay un problema por suciedad en el dispositivo.





Elaborado

14/01/2013

Versin:

0

42 / 92

Figura 15. Detector puntual inteligente

Se recomiendan Detectores inteligentes de tipo multisensor que consisten en la integracin

de los dos o tres tipos de detectores que existen en el mercado (Inico, Fotoelctrico y

Trmico) mas la variable tiempo. Con estos tres parmetros de deteccin y la variable

tiempo, usando un microprocesador que tiene cada detector se puede analizar el

comportamiento de cada una de las variables y se integran con un algoritmo para dar con

certeza una alarma y con mayor rapidez que los otros detectores. Para mayor confiabilidad

en el detector no se deben ubicar detectores de humo a menos de 1m de una rejilla de aire

acondicionado.

A continuacin en la grafica se muestra la forma incorrecta y la forma correcta de instalar

un detector de humo en un cielorraso. En la forma incorrecta se muestra que los cables

salen de la caja de paso hacia el detector, pero quedan expuestos ya sea por no tener

coraza o porque no tienen caja de terminacin.

Figura 16. Instalacin Incorrecta Instalacin correcta de un Detector de humo

Inteligente. Sistemas Propuestos

En el caso de no tener cielorraso los detectores se instalaran directamente en la caja de

paso. La norma NFPA 72 permite instalar los detectores hasta 30 cm. desde el techo, por lo

anterior los detectores utilizados en la cmara superior (sobre techo falso) debern estar a

dosados directamente a la caja de paso al igual que los que sean ubicados en la cmara

inferior (bajo piso falso); los detectores que sean instalados en el techo falso debern estar

ubicados directamente sobre los paneles del techo falso.





Elaborado

14/01/2013

Versin:

0

43 / 92

Los detectores de humo sern instalados en los puntos en donde exista suministro de

agente limpio y para el rea de Cintoteca, oficina y radio los detectores que se encuentran

en este punto sern conectados al tablero de la central de monitoreo y control de manera

independiente con el fin de evitar una eventual descarga de agente limpio en caso de

presentarse una emergencia en esta zona.

12.1.11.3.4. Sensores por aspiracin de humo

Este sistema se instalara en el rea blanca de la Sala de Cmputo de GRB, como elemento

de deteccin temprana, complementando al sistema de deteccin de humo convencional

como sensores fotoelctricos.

Los sistemas de deteccin por muestreo de aire vienen diseados para detectar humo

desde 0.0015 % hasta un 6% de osc/pie, lo cual es una razn importante para instalar

como sistema complementario de alerta temprana en el rea blanca de la sala de cmputo,

Un detector puntual trabaja con un 6% de osc/pie.

Cuando el humo alcanza una densidad del 2% de oscurescencia por pie en el datacenter es

cuando la mayora de los detectores de humo actan, en este momento se ha perdido

bastante tiempo y el fuego puede haber alcanzado una proporcin muy avanzada, de ah la

importancia en el diseo de complementar estas dos tecnologas, que permitirn un nivel

mayor de confiabilidad.

Los detectores por muestreo de aire (ASD), cuentan normalmente con tres niveles de

condicin de alarma:

Primer nivel de alarma: Permite detectar una etapa donde hay muy poco humo, esta

alarma solamente informa al personal de vigilancia para que revisen la zona de alerta o

informen a los operadores para que revisen que est ocurriendo, esta alarma es de tipo

local y solo se presenta en el tablero de Deteccin de incendios.

Los otros dos niveles de alarma del sistema de muestreo de aire estn calibrados a niveles

de humo similares a los detectores convencionales, en este caso los detectores puntuales o

de muestreo de aire (mediante los orificios de aspiracin ASD) realizan la siguiente funcin:

Cuando un detector por muestreo de aire alcanza el segundo nivel de alarma, el tablero de

deteccin debe generar la alarma en la zona donde se detect el humo.

Si el volumen de humo progresa y alcanza el tercer nivel de alarma el sistema de deteccin

de incendios debe cambiar de sonido indicando que se complet la secuencia, en este

momento el tablero de deteccin puede dar la orden de activar o desactivar sistemas de





Elaborado

14/01/2013

Versin:

0

44 / 92

ventilacin apagar aires acondicionados para facilitar a los operarios la ubicacin del rea

donde se est produciendo humo.

Los sistemas de aspiracin son ampliamente utilizados en Centros de Procesamiento de

Datos.

Figura 17 Detectores de Muestreo de Aire

12.1.11.3.5. Estacin manual de doble accin para descarga

La Ingeniera Detallada deber contemplar una estacin manual de descarga que debe

estar configurada para liberar el contenido de los cilindros de agente limpio en el menor

tiempo posible.

Las estaciones manuales de descarga, que inicien la operacin inmediata del sistema

debern se ubicadas siguiendo los lineamientos de la NFPA 72, en su ltima edicin. La

estacin deber ser del tipo de doble accin para evitar operaciones accidentales. Una vez

obturado el botn del pulsador, su reinicio solo podr ser efectuado de manera local, con

llave. La estacin deber ser instalada sobre pared y deber contar con una placa de

sealizacin que indique claritamente su funcin.

Este dispositivo deber ser aprobado por UL 38 y/o FM, para uso en sistemas contra

incendio.

Estos dispositivos se instalaran en reas de aseguramiento dentro de la Sala de Cmputo

del GRB, el cual mediante mecanismo del sistema de aviso de incendio manual, accionado

por una persona, activara un sistema de alarmas para el desalojo de los ocupantes o la

accin de supervisin y revisin en sitio o zona en la que se presenta la activacin. Cuando

el interruptor o palanca es accionado no puede volver a su posicin original de apagado

sino por una llave, esto permite que el sistema no pueda ser desactivado intencional o

accidentalmente.





Elaborado

14/01/2013

Versin:

0

45 / 92

Figura 18. Estacin manual de incendio tpica

La diferencia con una estacin manual de alarma convencional es que la de tipo inteligente

al igual que los detectores de humo inteligentes son direccionables, es decir,

Anexo 33.8 Ingenieria Basica Para La Adecuacion Del Sistema Contra Incendio de La Sala de Computo

Documents

Transcript of Anexo 33.8 Ingenieria Basica Para La Adecuacion Del Sistema Contra Incendio de La Sala de Computo