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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

INSTITUTO UNIVERSITARIO EXPERIMENTAL DE TECNOLOGÍA

“ANDRÉS ELOY BLANCO”. BARQUISIMETO

DISEÑO DE SISTEMAS DE DETECCIÓN Y EXTINCIÓN

DE INCENDIOS

PROGRAMA NACIONAL DE FORMACION EN HIGIENE Y SEGURIDAD LABORAL

GUIA DE CLASE

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REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACION SUPERIOR

UNIVERSIDAD POLITECNICA TERRITORIAL DE LARA

“ANDRES ELOY BLANCO”

UNIDAD DE PLANIFICACION CURRICULAR

Programa: PNF en higiene y seguridad laboral.

Asignatura: Diseño de sistemas de detección y extinción de incendios.

Tema: Diseño de sistemas de extinción de incendios a base de agua-rociadores.

Objetivo: Analizar los cálculos de diseño de sistemas de extinción de incendios a base de agua-

rociadores.

Autor: David Durán

Instrucciones

Realizar el estudio de la materia en lugares que sean placenteros para ti y de esta forma se

te facilitaran la realización de las actividades de estudio.

Estudiar e investigar sobre cada tema antes de ser visto.

Fuera del aula de clases dedicar por lo menos media hora para la realización de las

lecturas sobre el tema.

Las asesorías serán en las horas destinadas para la misma o dentro del blog de la material.

Cualquier duda aclárala con el facilitador de la asignatura.

Realiza una participación activa en el aula de clases para adquirir un mayor aprendizaje.

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UNIDAD I

Tema II: Cálculos hidráulicos de Sistemas de Rociadores.

CALCULO DE ROCIADORES

Rociador: un aplicador de agua con un tapón termosensible que está diseñado para destruirse a

temperaturas predeterminadas, provocando en forma automática la liberación de un chorro de

agua pulverizada, que puede extinguir el fuego justo en la zona donde éste se ha iniciado.

NORMAS A USAR

FORMULA DE NUMERO DE ROCIADORES

Nro. Rociadores =

Calculo de numero de rociadores

Donde

Ao: 72 (segun la tabla 1 para riesgo ordinario)

Cm: 12 (segun tabla 1 para riesgo ordinario)

COVENIN 1376-99

COVENIN 843-84

NORMA SANITARIA 4044

Presión (Pi).

Factor k.

Área de operación. (Ao).

Cobertura máxima (Cm)

Coeficiente de fricción (C).

Velocidad (v)

0,6 m/seg a 3 m/seg

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FORMULA DE CUADAL

Caudal: es la cantidad de fluido que pasa en una unidad de tiempo.

Por lo cual caudal es igual a:

Dónde:

P: es la presión inicial del cuadro operativo.

K: factor K del rociador

(Dependiendo riesgo existente en el área)

Calculo del caudal para (un tramo A-B)

√

Dónde:

P: 0.35 (ver tabla 1 para riesgo ordinario)

K: 80 (ver tabla 1 para riesgo ordinario)

Sabiendo que P: 0.35 bar y K: 80 obtenidos de la tabla de riesgo de la NFPA 13

Entonces decimos:

√

⁄

PREGUNTAS DE REFUERZO

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1) El caudal de un rociador de determina mediante la fórmula Q= V*A.

Verdadero_________ falso_________

2) ¿Quién nos dará los valores para el cálculo de caudal?

Visita mi blog para más información en:

http://sistemadeproteccioncontraincendios.blogspot.com/

FORMULA DE VELOCIDAD

Velocidad: es el desplazamiento que realiza un fluido de un punto a otro en comparación con el

tiempo unidad de tiempo.

Se determina la velocidad para ver si están dentro de los valores que establece la norma

sanitaria 4044 que dice que la velocidad en el sistema no debe estar por debajo ni por encima de

0.6 m/seg y 3 m/seg.

Por lo cual velocidad es igual a:

DONDE:

Q= es el caudal (m3/seg)

A= es el área (m2)

Se determina para sustituir en la velocidad:

Dónde:

∅=es el diámetro de la tubería en (m)

Calculo de la velocidad (en un tramo A_B)

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Sabemos que el diámetro de esta tramo es 43.1 mm o una 1 ½ pulg (ver tabla 2)

Transformaciones

⁄

⁄

Área

Evaluamos la velocidad:

⁄

⁄

PREGUNTAS DE REFUERZO

1) Velocidad es

.

Verdadero_________ falso_________

2) El caudal que estable la norma sanitaria 4044 es de

A) 1 a 5 m/seg

B) 0.6 a 3 m/seg

C) 0.4 a 4 m/seg

D) Ninguna de las anteriores.

Visita mi blog para más información en:

http://sistemadeproteccioncontraincendios.blogspot.com/

Se ubica dentro del rango que establece

la Norma Sanitaria 4044

El caudal es el calculado para

un tramo A-B

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FORMULA DE LONGITUD TOTAL.

Longitud toral: no es más que la sumatoria de los metros lineales de tubería y los accesorios

presentes en un tramo de tubería.

Por lo cual longitud total es igual a:

Long. Tubería=longitud de los metros lineales de tubería

Le=longitud de todos los accesorios.

Calculo de la longitud total (en un tramo A-B)

(Es la distancia que hay de rociador a rociador en el tramo A-B)

Longitud equivalente (ver tabla 2 de la guía):

Nota: vamos a trabajar con un diámetro de tubería de 1 ½ pulg y los valores de los accesorios

los encontraremos en la tabla 2 de la guía.

Cantidad Accesorio Equivalencia en metros

1 Tee Recta Ø 1 ½”

0.45

1 Codo 90o1 ½

” 1.2

1 Reducción 0.5

Σ L Total = 0.5 m + 1.2 m + 0.5 m Σ L Total = 2.15

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PREGUNTAS DE REFUERZO

1) ¿La longitud total es la sumatoria?

2) ¿La longitud equivalente es?

Visita mi blog para más información en:

http://sistemadeproteccioncontraincendios.blogspot.com/

FÓRMULA DE PÉRDIDAS POR FRICCIÓN:

Perdidas por fricción: son las pérdidas de energía debido a la fricción que hay entre el líquido

y la pared de la tubería; tales pérdidas de energía traen como resultado una disminución de la

presión entre dos puntos del sistema de flujo.

Por lo cual perdidas por fricción es igual a:

DÓNDE:

J = Resistencia por fricción

Q = Caudal

C = Coeficiente de fricción en la tubería según tabla 3 tomando el valor 120 (Acero

Galvanizado).

Calculo de pérdidas por fricción (en un tramo A-B)

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Dónde:

Q: 47.32 lts/seg calculado anteriormente.

C: 120 (acero galvanizado ver tabla 3 de la guía)

D: 43.1 mm (para diámetro de 1 pulgada ver tabla 2 guía)

⁄

PREGUNTAS DE REFUERZO

1) Podemos encontrar el valor de “C”:

Visita mi blog para más información en:

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FORMULA DE PRESIÓN FINAL (PF):

Por lo cual presión final es igual a:

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Dónde:

Pi= es la presión inicial.

J= es el valor obtenido de la ecuación de Hazen Williams.

Ltotal= es la longitud total.

Calculo de presión final (en un tramo A-B)

Dónde:

Pi: 0.35 (según tabla número 1 para riesgo ordinario de la guía)

J: 1.46* 10-3

bar/m

L total: 5.4m

(

)

PREGUNTAS DE REFUERZO

1) ¿De donde sala la presión de inicio para el cálculo de presión final?

Visita mi blog para más información en:

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EJERCICIO COMPLEMENTARIO

El área de oficinas de la empresa distribuidora de alimentos 2d productos, amerita el cálculo

de la potencia de bombeo del sistema de rociadores ya existente, partiendo de que el riesgo

presente en el sistema es riesgo ligero y la altura de las oficinas es de 3 m determinar:

Determinar el diámetro de tuberías para la tubería principal, ramales.

Determinar la altura de bombeo del sistema.

Calcular la potencia de la bomba.

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Bibliografía.

Comisión de normas venezolanas COVENIN (2002) Norma COVENIN 1376-1999 extinción

de incendios en edificaciones. Sistema fijo de extinción con agua. Rociadores.

National Fire Protection Association NFPA 13-1996 guía para la instalación de rociadores.

Sistemas de protección contra incendio (2013). [Pagina Web en línea] disponible en:

http://sistemadeproteccioncontraincendios.blogspot.com/

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FACTORES DE CONVERSIÓN

Distancia

1 metro: 100cm.

1 metro: 1000 mm.

Tiempo

1 hora: 60 minutos.

1 minuto: 60 seg.

1 hora: 3600 seg.

Volumen

1 m3: 1000 litros.

TABLA 1

CUADRO DE RIESGO

Riesgo

ligero

Riesgo ordinario Riesgo

extra

Densidad de diseño

(mm/min)

2.25 5 de 7.5 a

12.5

Área de operación (m2) 80 Grupo I (RDI)-

72

Grupo II (RDII)-

140

260

Cobertura máxima del

rociador (m2)

20 12 9

Presión (Bar) 0.7 0.35 0.5

Factor K según el

nominal del orificio del

rociador en mm

- K= 57 - K= 80 - K=

115

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TABLA 2

LONGITUDES EQUIVALENTES

M

S

D

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TABLA 3

COEFICIENTES DE FRICCIÓN

CUADRO Constante “C” en función del tipo de tubería

para la formula de Hazen Williams

C=100 Acero Negro (Tubería Seca)

C=120 Acero Negro (Tubería Mojada)

C=120 Acero Galvanizado

C=140 Cobre

C=100 Fundición (sin revestir)

C=130 Fundición (Revestida en Cemento)

C=140 Fibra de Vidrio

TABLA 4