Modulo II-14 - Rociadores-Abastecimiento Agua

INSTITUTO SUPERIOR FEDERICO GROTE

“Técnico Superior en Higiene y Seguridad en el Trabajo"

Prevención y Control de Incendios II

MODULO 14ROCIADORES

Abastecimiento de Agua a los Sistemas de Rociadores

INSTITUTO SUPERIOR FEDERICO GROTECarrera: Técnico Superior en Higiene y Seguridad en el TrabajoMateria: Prevención y Control de Incendios IIROCIADORES-ABASTECIMIENTO DE AGUA A LOS SISTEMAS DE ROCIADORES (Ed. 2.001)Compilado por: Ing. Néstor BOTTA

Módulo 14 - Pag. Nro.2/10


INDICE

1) TIPOS DE ABASTECIMIENTO1.1) Conexiones al abastecimiento público de agua1.2) Interconexiones entre abastecimientos de aguas privados y públicos1.3) Depósitos de gravedad1.4) Depósitos de aspiración1.5) Bombas contra incendios1.6) Depósitos de presión1.7) Conexiones para el servicio de bomberos2) INFLUENCIA DE DISTINTOS FACTORES SOBRE LAS NECESIDADES DE

ABASTECIMIENTO DE AGUA

2.1) Riesgos de la Actividad (incluyendo la declaración de un fuego rápido y generalizado y la emisión potencial de calor)2.2) Presión Inicial del Agua2.3) Obstáculos a la Distribución de Agua desde los Rociadores2.4) Techos Altos y Corrientes de Aire2.5) Aberturas Verticales sin Protección2.6) Sistema de Tubería Seca Frente a Otro de Tubería Húmeda2.7) Tamaño de las Superficies no Compartimentadas2.8) Obstáculos y Espacios Ocultos en el Suelo y en el Techo2.9) Extensión de la Zona Protegida y Exposición a Fuegos Externos



En cualquier sistema automático de rociadores resulta imprescindible disponer al menos de un suministro automático de agua con suficiente presión, capacidad y fiabilidad adecuadas. Un suministro "automático" es aquel que no depende de ninguna operación manual, como por ejemplo realizar conexiones, manejar válvulas o arrancar bombas para suministrar agua en caso de incendio. Hay que tener en cuenta el caudal y volumen total necesario.

Este módulo identifica los tipos de suministros de agua que se consideran aceptables para los sistemas de rociadores; los factores que influyen, incluyendo los peligros que se presentan en los edificios, en la determinación de los requisitos que deben cumplir los suministros para rociadores.

1) TIPOS DE ABASTECIMIENTO

Los sistemas de rociadores pueden suministrarse a partir de una combinación de fuentes de abastecimiento, tales como la red municipal, depósitos elevados, bombas, depósitos de presión, ríos, lagos, pozos, etc.

En teoría, una sola fuente de abastecimiento pudiera parecer suficiente para obtener una protección satisfactoria. Sin embargo, si existiese una sola fuente de aprovisionamiento, ésta pudiera encontrarse temporalmente fuera de servicio; quedar inutilizada antes de que comience el incendio o antes de que se logre extinguirlo; o, en el momento de urgencia, puede ocurrir que la presión o su capacidad estén por debajo de lo normal. Por lo tanto, la necesidad de disponer de una fuente de aprovisionamiento secundaria dependerá del valor y fiabilidad de la fuente principal, de la importancia del riesgo que se desee proteger, de la superficie, de la altura y del tipo de construcción del edificio, de la actividad que se desarrolla en su interior y de la exposición a posibles incendios exteriores. Ocasionalmente se necesitan tres fuentes de aprovisionamiento, especialmente cuando ni la principal ni la secundaria se consideran totalmente satisfactorias o no inspiran suficiente confianza.

1.1) Conexiones al abastecimiento público de agua

La fuente principal, con preferencia, de suministro de agua para los sistemas de rociadores automáticos es la conexión a un abastecimiento municipal de agua fiable y con capacidad y presión adecuadas. Para determinar esta adecuación, se le debe prestar atención no sólo a la capacidad y presión normal del sistema, sino también a los probables caudales y presiones mínimos de que se disponga en el momento más desfavorable, como puede ser en los meses de verano, y cuando el sistema esté sujeto a fuertes demandas o durante situaciones de urgencia causadas por inundaciones o por el invierno. Generalmente estas condiciones se denominan "bajas estacionases".

También es importante tener en cuenta el diámetro y la disposición de las conducciones urbanas y de las líneas de alimentación a partir del suministro público de agua. Una excelente forma de abastecerse es hacer la conexión a una de las grandes conducciones principales de la red urbana que esté alimentada desde dos puntos, o a dos conducciones de un sistema de red. Las conducciones públicas inferiores a 150 mm de diámetro nominal (6 pulg) se consideran generalmente inadecuadas y no merecen confianza. Tampoco son deseables las conexiones a conducciones de extremo ciego; si la autoridad competente exige la instalación de contadores de agua, éstos deben ser del tipo aprobado por el servicio de incendios.

Es necesario efectuar pruebas de caudal y de presión en diferentes condiciones de demanda para determinar la cantidad de agua de servicio público que existe disponible para la protección contra incendios.

1.2) Interconexiones entre abastecimientos de aguas privados y públicos



Cuando se necesita un abastecimiento secundario para suplementar el abastecimiento de la red pública, pueden conectarse ambos abastecimientos de forma que alimenten a un único sistema de protección y lucha contra el fuego. Cuando la tubería principal del servicio privado contra incendios procede de una fuente no potable y está conectada a la red pública, se dice que los sistemas están interconectados. En algunos lugares estas interconexiones pueden estar prohibidas o estrictamente reguladas por las autoridades sanitarias.

Cuando se utilice agua potable para abastecer los sistemas de rociadores, puede ser obligatoria la instalación de válvulas de retención dobles y de válvulas anti-reflujo en las zonas de presión reducida (RPZ). Todos estos dispositivos pueden proteger los sistemas de abastecimiento público de agua de peligros de contaminación, pero los proyectistas deben conocer su coste y sus necesidades de mantenimiento así como el impacto negativo que pueden causar sobre el abastecimiento y la presión necesaria para los sistemas de rociadores.

1.3) Depósitos de gravedad

Una buena fuente principal de abastecimiento de agua puede ser un depósito de gravedad o elevado. Con capacidad y elevación suficiente, puede aceptarse como suministro único. Para la determinación de las dimensiones y elevación del depósito, debe tenerse en cuenta el número de rociadores que pueda preverse que funcionen simultáneamente, la duración de la operación de lucha contra el fuego, la disposición de las tuberías de alimentación subterráneas y la provisión de tomas de agua fijas para mangueras y conexiones para el servicio de bomberos.

1.4) Depósitos de aspiración

Con la aparición de los sistemas de rociadores diseñados hidráulicamente, el empleo de depósitos de gravedad para la protección contra incendios ha decrecido. La aplicación de bombas de incendio combinadas con depósitos de aspiración ha aumentado sustancialmente.

1.5) Bombas contra incendios

Una bomba contra incendios para la que se disponga a la vez una buena fuente de energía y una buena fuente de suministro de agua para bombeo por aspiración, puede constituir una buena alimentación secundaria y en algunos casos, puede considerarse como una fuente de abastecimiento principal. Habiendo suficiente agua, la bomba contra incendios es capaz de mantener una presión elevada durante largos períodos de tiempo y puede ser parte fundamental de instalaciones que requieran mayores presiones de agua de las que se podrían obtener por otros medios.

Se necesita generalmente un mando automático de la bomba de incendio en los casos de alta e inmediata demanda de agua, como sucede con los sistemas de diluvio; o cuando no esté continuamente presente un operario capaz de manejar la bomba. Las bombas automáticas deben tener la aspiración a presión positiva para impedir los retrasos y las inseguridades del cebado.

La mayoría de las bombas de incendio funcionan con motores eléctricos o diésel. Si se dispone de una fuente fiable de energía en todo momento, lo mas aconsejable es la propulsión eléctrica. En caso contrario se emplea un motor diesel. En algunas instalaciones especiales, como por ejemplo los hospitales, puede emplearse un generador diesel de emergencia para suministrar energía al motor eléctrico. El empleo de una bomba de incendios diésel en una instalación de este tipo elimina la necesidad de una buena parte de la potencia del generador de emergencia.

El control automático de las bombas eléctricas centrífugas se dispone de forma que impida frecuentes arrancadas del motor, bien iniciando el rodaje continuo hasta su parada



manual o mediante un temporizador que para automáticamente el motor sólo después de un período determinado de funcionamiento.

1.6) Depósitos de presión

Los depósitos de presión tienen distintas aplicaciones para la protección por medio de rociadores automáticos. Una limitación importante es el pequeño volumen de agua que puede guardarse en estos depósitos. Cuando se acepte como fuente de aprovisionamiento de agua un depósito de presión pequeño, el sistema se denomina de abastecimiento reducido.

En las situaciones en que pueda suministrarse un volumen adecuado de agua procedente de una fuente de aprovisionamiento pública o privada, pero cuya presión no fuera suficiente para alimentar directamente el sistema de rociadores, el depósito de presión produce una buena presión inicial para que entren en acción los primeros rociadores; puede emplearse este suministro mientras las bombas de incendio arrancan automáticamente para aumentar la presión del suministro.

En los edificios altos donde la presión de la red pública de los abastecimientos de agua es demasiado baja para realizar una distribución efectiva del agua a partir de los rociadores situados a mayor altura, pueden emplearse depósitos de presión para alimentar tales rociadores durante el tiempo necesario para que el servicio público de bomberos comience a suministrar agua a través de sus propias conexiones.

Cualquiera de los tipos de depósitos de presión que se proponga emplear exige una consideración especial y un análisis de la capacidad de agua, de su emplazamiento y de la disposición de las conexiones al sistema de rociadores.

1.7) Conexiones para el servicio de bomberos

Cuando se presenten circunstancias que obliguen a entrar en acción a un considerable número de rociadores, el abastecimiento de agua tanto de la red pública como de los depósitos propios puede no ser suficiente tanto en cuanto a volumen como en cuanto a presión. Además, la presión de muchos servicios de abastecimiento de agua públicos puede reducirse considerablemente al aplicarse los chorros de extinción a partir de los hidrantes públicos o privados. En tales casos, el servicio municipal de bomberos puede bombear agua hacia el sistema de rociadores a través de una conexión. Por lo tanto, las conexiones para uso exclusivo de bomberos son una parte integral de los sistemas de rociadores.

Las conexiones para el servicio de incendios deben ser de tipo aprobado, de fácil acceso y bien señalizadas. Cada conexión debe estar provista de una válvula de retención, pero no de compuerta. Debe tener un drenaje adecuado y un dispositivo de purga aprobado, entre la válvula de retención y el acoplamiento exterior para mangueras. En las figuras 11-5A y 11-5B, se ven las características principales, de una conexión para el servicio de incendios.



En los sistemas de rociadores con una sola conducción ascendente, la conexión para el servicio de incendios debe estar acoplada al tramo de tubería que conduce de la válvula de mando de compuerta hacia el sistema de rociadores, cuando el sistema sea húmedo, y entre la válvula de tubería seca y la válvula de compuerta, en los sistemas secos. Esto hace posible bombear agua al sistema incluso estando cerrada la válvula de compuerta.

Si existen dos o más conducciones ascendentes de los sistemas de rociadores, conectadas a una del sistema público, cada sistema de rociadores debe tener su propia conexión para el servicio de incendios. Si estuviese conectada más de una ascendente a un sistema de distribución de agua privado, la conexión para el servicio de incendios debe alimentar al sistema particular por el lado de recepción del suministro de todas las válvulas de interrupción de las ascendentes y debe existir una válvula de retención en todas las demás conexiones de alimentación de agua hacia el sistema privado para impedir el retorno de flujo y la pérdida del agua suministrada a través de la conexión para el servicio de bomberos. Si estuviese cerrada una de las ascendentes, la conexión para el servicio de incendios puede seguir alimentando a todas las demás.



Si hubiera dos o más conducciones ascendentes alimentadas por una conexión para bomberos, una conexión del departamento de incendios podría abastecer a ambas.

En caso de urgencia, el servicio de incendios puede bombear agua desde los hidrantes públicos u otras fuentes a través de sus propias mangueras hacia el sistema de rociadores, hacia los hidrantes privados o a otras conexiones de manguera, empleando un acoplamiento doble hembra, si las demás conexiones para alimentación de agua tuvieran. válvulas de retención o válvulas de compuerta que puedan estar cerradas.

2) INFLUENCIA DE DISTINTOS FACTORES SOBRE LAS NECESIDADES DE ABASTECIMIENTO DE AGUA

El abastecimiento de agua necesario para los sistemas de rociadores plantea cuestiones que no se resuelven con respuestas específicas, excepto cuando los sistemas de rociadores están diseñados para que todas las cabezas de la zona de incendio descarguen agua. Si se dispone de una fuente de suministro de agua que pueda alimentar a todos los rociadores no hay problema, pero un suministro de agua en estas condiciones rara vez existe, excepto cuando se trate de sistemas pequeños. La demanda de agua de cualquier sistema de rociadores se relaciona directamente con el número de rociadores que se prevea que entren en acción simultáneamente, pero esto depende de tantos factores que no se puede dar una solución matemática exacta.

La respuesta a las necesidades del abastecimiento de agua para cualquier sistema de rociadores en particular, depende fundamentalmente de una apreciación técnica basada en la experiencia, en la consideración de los factores favorables y adversos y en el control que los rociadores puedan ejercer sobre el fuego. Cuando el efecto refrigerante que produce el agua descargada por los rociadores es mayor que el calor liberado por el fuego, los rociadores pueden imponerse. Cuando ocurre lo contrario, como puede suceder cuando el abastecimiento de agua esta muy recargado por otras demandas, los rociadores no pueden dominar el fuego fácilmente y puede fallar el sistema. Cuando todas las circunstancias son favorables, el dominio del fuego debe realizarse con la activación de un número de rociadores muy pequeño. Pero como las condiciones varían según las distintas clases de riesgos, superficies y tipos de edificios, el número de rociadores que se prevea entre en acción para dominar el incendio puede variar hasta abarcar posiblemente la totalidad de todos los instalados en la zona y, por lo tanto, debe proveerse un abastecimiento de agua, proporcional a esta demanda.

Los factores que afectan fundamentalmente al número de rociadores que intervienen en un incendio y, por lo tanto, que deben considerarse para la determinación de las necesidades del suministro de agua son los siguientes.

2.1) Riesgos de la Actividad (incluyendo la declaración de un fuego rápido y generalizado y la emisión potencial de calor)

Este es el factor más importante cuya evaluación requiere un juicio experto. Cuando exista el peligro de incendio de producción rápida y generalizada, es generalmente necesario disponer de agua suficiente para que funcionen todos los rociadores de una zona dada.

2.2) Presión Inicial del Agua

A una presión de 15 psi (103 kPa), un rociador normal de 1/2 pulg (13 mm) descarga 83 l/min o una media aproximada de 6,8 l/m2 x min en una superficie de 12 m2. A 30 psi (207 kPa), esta descarga es de 125 l/min y a 50 psi (345 kPa), de 155 l/min. A mayor presión, la descarga es proporcionalmente mayor. Si la descarga es mayor, también lo es la posibilidad de controlar el fuego con menor numero de rociadores y por tanto, menor cantidad de agua de la que sería necesaria si existieran más rociadores.



2.3) Obstáculos a la Distribución de Agua desde los Rociadores

Cuando existen obstáculos como productos apilados, palets, estantes o estanterías, es menos probable que se pueda dominar el fuego en sus primeras etapas y existe mayor posibilidad de que se abran más rociadores, lo que hará necesario un mayor caudal de agua.

2.4) Techos Altos y Corrientes de Aire

Cuando los techos son de altura superior a la habitual, existe mayor posibilidad de que se formen corrientes de aire que se lleven el calor, alejándolo de los rociadores situados directamente encima del foco del incendio, lo que produce no solamente un retraso de la aplicación del agua sino también la apertura de rociadores distantes del punto de origen del fuego. Generalmente, se necesitará mayor cantidad de agua cuando se den estas condiciones. Se presta la misma situación en los locales donde se forman fácilmente corrientes de aire, tales como los que tienen grandes aberturas en los costados por las que el viento puede alejar el calor de los rociadores situados directamente sobre el foco del fuego.

2.5) Aberturas Verticales sin Protección

Los sistemas de rociadores para los edificios de varias plantas se calculan generalmente sobre la presunción de que el fuego puede dominarse dentro de la planta en que se origina. Cuando existan aberturas verticales carentes de protección por donde el fuego puede propasarse en dirección ascendente, debe preverse que se abran más rociadores, particularmente en el caso de que el fuego se origine cerca de las aberturas verticales. Cuando tanto los materiales de construcción como el contenido sean de alta combustibilidad, las zonas comunicadas deberán considerarse como un solo sector de incendio. Esto significa mayor cantidad de agua, tuberías de mayor diámetro en las conducciones de alimentación principal y en las ascendentes.

2.6) Sistema de Tubería Seca Frente a Otro de Tubería Húmeda

Debido al retraso que significa la expulsión del aire de los sistemas de tubería seca, al declararse un incendio debe preverse que se abrirán más rociadores y la posibilidad de que mayor número de éstos se abran en caso de incendio planteando una mayor demanda de agua de la que se ocasionaría en una superficie más reducida. Para tener en cuenta este retraso, se aumenta la superficie de proyecto en un 30 por ciento.

2.7) Tamaño de las Superficies no Compartimentadas

Las grandes superficies no compartimentadas disponen de mayor número de rociadores, existiendo por tanto la posibilidad de que muchos de ellos entren en funcionamiento, causando una mayor demanda de agua que la ocasionada en zonas de mayor superficie.

2.8) Obstáculos y Espacios Ocultos en el Suelo y en el Techo

Las vigas, jácenas, luminarias y conductos de la calefacción y aire acondicionado pueden impedir la distribución del agua hasta el punto en que haya que instalar otros rociadores para tener en cuenta esos obstáculos, lo que hará que haya que instalar más rociadores en esa zona. Los obstáculos sobre el suelo, como las divisiones y mamparas, requieren un tratamiento similar.

Los espacios combustibles ocultos tienen también un serio impacto sobre el diseño de las zonas protegidas con rociadores. Si no están protegidos, normalmente hay que instalar el



doble de rociadores en esa zona para evitar la propagación incontrolado del fuego.

2.9) Extensión de la Zona Protegida y Exposición a Fuegos Externos

Cualquier fuego que se origine en un espacio no protegido y qtie se propague a una zona protegida por rociadores automáticos impone una demanda anormal sobre el sistema de rociadores y requiere un suministro de agua mayor para que el sistema funcione eficazmente.

Los factores precedentes han de considerarse individual y colectivamente y no es factible aplicar una fórmula general ni un método simple para llegar a la solución más acertada para el cálculo del suministro de agua. Sin embargo pueden hacerse ciertas afirmaciones generales sobre este tema. La primera es que cualquier riesgo puede quedar eficazmente protegido con mucha menos agua, siempre que el agua se aplique automáticamente en vez de manualmente. La otra es que es conveniente disponer siempre de mayor cantidad de agua y a mayor presión de la que se prevea necesaria para extinguir cualquier fuego. Puede suceder que se empleen mangueras para suplementar la acción de los rociadores, incluso cuando no sean necesarias y, por lo tanto, la disposición de un suministro de agua elevado proporciona un margen de seguridad.

Se trata de disponer de un abastecimiento de agua adecuado para cubrir todas las zonas durante un período dado. Como base del proyecto se toman los rociadores en las zonas más alejadas (hidráulicamente remotas). La capacidad de abastecer de agua los rociadores de esta zona supone automáticamente que los que están más cerca de la acometida, también recibirán la cantidad de agua adecuada.


Modulo II-14 - Rociadores-Abastecimiento Agua

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