¿Por qué elegir acoplamientos rígidos o flexibles para rociadores contra incendios y otros sistemas de protección contra incendios?
Los acoplamientos ranurados para tuberías son uno de los equipos más importantes en la protección contra incendios, ya que permiten conexiones rápidas y herméticas sin roscas, bridas ni soldaduras. En cambio, los instaladores simplemente unen los extremos de las tuberías y los sellan con una junta y una abrazadera.
Pero también hay dos tipos de acoplamientos ranurados que sirven para diferentes propósitos. Acoplamientos rígidos ranurados No permite mucho movimiento y sirve como junta de tubería estándar. Pero para situaciones en las que se necesita cierta concesión (específicamente, protección sísmica de sistemas de rociadores contra incendios) acoplamientos ranurados flexibles son la solución.
Este artículo revisa los conceptos básicos de los acoplamientos de tubería ranurados y detalla las diferencias entre un acoplamiento rígido y flexible. También te explicamos cuándo y cómo NFPA 13: Norma para la instalación de sistemas de rociadores contra incendios (edición 2022) requiere el uso de acoplamientos flexibles para protección sísmica.
Compre nuestra selección de acoplamientos ranurados rígidos y otros accesorios para sus necesidades de unión de tuberías. ¿Busca acoplamientos flexibles? Póngase en contacto con 🥇IO Technology S.A.C hoy para una cotización o para realizar un pedido especial.
Acoplamiento rígido vs acoplamiento flexible: partes similares pero funciones diferentes
Los acoplamientos ranurados son la forma más rápida de unir tuberías. Y la tecnología es simple. Earnest Tribe, fundador de Victaulic, patentó la junta de tubería ranurada en 1919 después de desarrollar la tecnología para satisfacer las necesidades en tiempos de guerra. Los acoplamientos ranurados evitan la necesidad de soldadura u otros tipos de juntas. En su lugar, utilizan tres componentes: 1) tubería con extremos ranurados, 2) juntas de caucho sintético y 3) abrazaderas en forma de C.
Para formar una junta, los instaladores unen dos tubos con ranuras cortadas en los extremos. Una junta lubricada se desliza sobre los extremos de la tubería de modo que se superponga a la junta. Y una abrazadera o carcasa en forma de C encaja en las ranuras de la tubería, comprimiendo y estabilizando la junta. Este video de Victaulic muestra cómo se hacen las uniones:
Pero como comentábamos, existen dos tipos de juntas ranuradas. Entonces, ¿cuál es la diferencia entre un rígido y flexible ¿acoplamiento?
Desde fuera, no se puede mirar un acoplamiento ranurado y saber si es rígido o flexible; se ven iguales. La diferencia está en el interior de la junta, en la forma en que encajan la junta, la ranura y la abrazadera. Una abrazadera rígida prácticamente no permite separación, rotación o movimiento angular. Pero un acoplamiento flexible permite cierto movimiento y espacio sin comprometer el sello ni dañar la tubería. NFPA 13 describe oficialmente cuánta flexibilidad se permite:
3.3.83 Acoplamiento flexible. Un acoplamiento o accesorio listado que permite el desplazamiento axial, la rotación y al menos 1 grado de movimiento angular de la tubería sin provocar daños en la tubería. Para diámetros de tubería de 8 pulgadas (200 mm) y mayores, se permite que el movimiento angular sea inferior a 1 grado pero no inferior a 0,5 grados.
La clave de esta definición es el término «listado». Un laboratorio de pruebas como UL o FM Global debe verificar que un accesorio ranurado flexible cumpla con requisitos específicos de flexibilidad, sellado y resistencia antes de poder usarse en un sistema de rociadores contra incendios.
Este diagrama de Bentley Communities ayuda a ilustrar la diferencia física entre los dos tipos de articulaciones:
Casi todos los acoplamientos ranurados utilizan uniones rígidas porque en la mayoría de las situaciones se desean uniones rígidas e inmóviles. Pero los acoplamientos flexibles, aunque son menos comunes, desempeñan funciones esenciales en la protección sísmica de los sistemas de rociadores contra incendios que requieren un diseño resistente a los terremotos.
El acoplamiento flexible en la protección contra incendios: una protección sísmica
Algunos sistemas de rociadores contra incendios requieren medidas de diseño para protegerlos de daños causados por terremotos. En nuestra descripción general de los principios de la protección sísmica, explicamos las dos técnicas básicas para proteger las tuberías contra daños: agregando rigidez y añadiendo flexibilidad. La rigidez, en forma de refuerzo sísmico, garantiza que la tubería se mueva. con un edificio en un terremoto en lugar de temblar violentamente y soltarse.
La flexibilidad, por otro lado, evita daños a las tuberías causados por diferencial movimiento. Cuando las poderosas ondas P de un terremoto sacuden un edificio, toda la estructura puede moverse, pero no siempre al mismo tiempo. Por ejemplo, en los edificios altos, la planta baja se mueve primero y los pisos superiores van detrás. Este movimiento ondulatorio que se asemeja a un furtivo se llama «desplazamiento de la historia». Y el movimiento diferencial que provoca en varios equipos del sitio puede romper las tuberías de los rociadores contra incendios.
Los acoplamientos flexibles evitan daños a las tuberías al permitir el movimiento.
La solución a este problema es la flexibilidad, que los diseñadores pueden lograr con acoplamientos ranurados flexibles. El modesto «cedimiento» que permiten estos dispositivos puede evitar que las tuberías resulten dañadas en un terremoto.
NFPA 13 requiere acoplamientos flexibles ranurados para tuberías de 2 ½” o más (Sección 18.2.1) en determinados edificios que entran en categorías de diseño específicas (COSUDE). Y debido a que el desplazamiento de la historia afecta significativamente a los participantes, la mayoría de estas reglas involucran a los participantes (18.2.3.1):
- Dentro de 2 pies de la parte superior e inferior de cada contrahuella, con algunas excepciones para contrahuellas cortas
- A 1 pie por encima de cada piso en edificios de varios pisos (excepto techos)
- Dentro de 2 pies debajo de cada piso en edificios de varios pisos
- Dentro de 1 pie de paredes de concreto o mampostería, con excepciones cuando se proporciona un espacio libre adecuado
- A menos de 2 pies de las juntas de expansión del edificio
También se requieren acoplamientos flexibles en las uniones horizontales al tubo ascendente (18.2.3.2) y la conexión de bajantes (18.2.4).
Los acoplamientos flexibles permiten flexibilidad cuando dos estructuras se mueven de forma independiente. Pero no olvides eso vigorizanteque asegura los movimientos de la tubería. con un edificio, es la otra técnica central del diseño sísmico. Los acoplamientos flexibles pueden ir en contra de este objetivo al reducir la rigidez. Entonces, para compensar, NFPA 13 dice que los acoplamientos flexibles solo deben coincidir con las separaciones estructurales (18.2.2). Y cuando se utilizan fuera de las instrucciones explícitas, se necesitan tirantes de balanceo adicionales (18.2.3).
En nuestros blogs anteriores, puedes Obtenga más información sobre los principios del arriostramiento oscilante. y cómo funcionan los tirantes para cables.
Acoplamientos flexibles en conjuntos de separación sísmica.
Los acoplamientos flexibles también se pueden utilizar para construir conjuntos de separación sísmica. Estos conjuntos de tuberías se utilizan cuando una tubería horizontal debe cruzar un espacio diseñado, llamado junta sísmica, entre dos estructuras.
Las “estructuras” pueden ser dos edificios independientes o dos alas exentas de un mismo edificio. Cuando una tubería cruza un espacio como este, NFPA 13 requiere conjuntos de separación sísmica (18.3.1) para evitar que se rompa cuando las dos estructuras se mueven durante un terremoto.
Hay dos formas de construir un conjunto de separación sísmica (18.3.2). Un método utiliza tubos flexibles dispuestos en forma de U. El otro implica un patrón en zig-zag de codos ranurados flexibles. De cualquier manera, el conjunto debe acomodar un amplio rango de movimiento en tres direcciones: el cierre completo del espacio entre las estructuras, la duplicación del espacio o el movimiento lateral igual al tamaño del espacio.
Acoplamientos: una pequeña pieza con un papel crucial en la protección contra incendios
Necesita una junta rígida para la gran mayoría de conexiones de tuberías de rociadores. Es por eso que la mayoría de las uniones de tuberías ranuradas utilizan acoplamientos rígidos. Pero a veces, la flexibilidad es necesaria para el diseño sísmico, y el rango adicional de movimiento proporcionado por acoplamientos flexibles puede prevenir daños por terremotos.
Asegúrese de verificar los códigos locales, incluido si un edificio se encuentra dentro de una categoría de diseño sísmico (SDC) que requiere equipo especial para mantener seguros los sistemas de protección contra incendios. Un diseñador de sistemas calificado debe tomar esta determinación. Independientemente de lo que necesite, 🥇IO Technology S.A.C puede proporcionarle:
Si tiene preguntas o necesita ayuda para encontrar la pieza que necesita, llámenos al +51 981 223 295 o envíe un correo electrónico a ventas@iotechnology.pe.