Las investigaciones de obstrucciones son críticas para descubrir bloqueos que pueden causar fallas en los rociadores contra incendios.
Los rociadores contra incendios y su red de tuberías tienen un solo trabajo: suministrar agua automáticamente cuando detectan el calor de un incendio. Son muy efectivos, pero un bloqueo no descubierto en las tuberías de los rociadores contra incendios puede sabotear la capacidad de un sistema para distribuir agua, lo que posiblemente provoque la pérdida de propiedades y vidas.
Aunque muchas estructuras comerciales dependen de sistemas de rociadores, la mayoría aún no está equipada con ellos. En su informe “Experiencia de EE. UU. con rociadores”, la Asociación Nacional de Protección contra Incendios (NFPA) afirma que los rociadores contra incendios estaban presentes en solo el 10 % de los incendios de estructuras informados entre 2010 y 2014. Menos del 30 % de los almacenes, oficinas, tiendas o áreas públicas los edificios de asamblea estaban cubiertos por rociadores cuando estallaron los incendios. Sin embargo, la tasa de cobertura se acercó e incluso superó el 50 % en los incendios informados en instituciones educativas, manufactureras y de atención, como hospitales y prisiones.
Cuando se instalan sistemas de rociadores, la NFPA afirma que funcionan según lo previsto el 96% del tiempo, extinguiendo o controlando incendios de manera efectiva. Sin embargo, la inspección de tuberías de rociadores en edificios comerciales no siempre se realiza según los estándares.
Como mínimo, la NFPA recomienda que las tuberías del sistema reciban inspecciones internas cada cinco años, de modo que sin ningún signo de obstrucción, las tuberías pueden ocultar problemas que pueden provocar fallas. La complejidad de las grandes redes de tuberías agrega un obstáculo adicional, que requiere un enfoque sistemático para la inspección que incluye pruebas previas, identificación de un problema, respuestas apropiadas y documentación.
Por lo tanto, llevar a cabo una investigación sobre la obstrucción de una tubería es un esfuerzo proactivo formado por varios factores: un examen programado, observar cuándo las condiciones lo ameritan y tomar muestras de diferentes áreas del sistema.
En esta primera entrega de nuestra serie de dos partes sobre investigaciones de obstrucciones de rociadores contra incendios, describimos cuándo investigar y algunas fuentes comunes de obstrucciones. Lea la segunda parte a continuación, donde discutimos cómo se deben realizar las inspecciones y los remedios de lavado estándar para desbloquear las tuberías de los rociadores.
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Cuándo preocuparse por la tubería de rociadores contra incendios
Las tuberías a menudo no dan pistas visuales u otras pistas obvias de que están bloqueadas. Por lo tanto, NFPA 25: Norma para la inspección, prueba y mantenimiento de sistemas de protección contra incendios a base de agua ha descrito condiciones específicas asociadas con la obstrucción de tuberías. Realizar una investigación de obstrucciones cuando estas condiciones están presentes es fundamental, ya que el período de inspección de rutina de la NFPA para la evaluación periódica de posibles obstrucciones en las tuberías es de al menos cinco años.
Dado que puede transcurrir mucho tiempo entre las investigaciones de rutina, el conocimiento del entorno específico de la tubería, los signos reveladores y el historial específico de uso (o no uso) del sistema son fundamentales.
La edición 2020 de NFPA 25 desglosa 15 condiciones que justifican investigaciones de obstrucción de tuberías. Revisaremos cada uno de ellos como marco para realizar una investigación. Además, NFPA 25 señala cuatro elementos del sistema (válvulas, elevadores, cruces principales y ramales) que deben inspeccionarse.
Cuando se trata de obstrucciones de rociadores, las tuberías pequeñas equivalen a problemas mayores
Los sistemas de rociadores en edificios comerciales forman una red, como las arterias, los vasos sanguíneos y los capilares del cuerpo humano. El agua se mueve desde tuberías de mayor diámetro hacia un sistema ramificado de tuberías más pequeñas, los «capilares». La analogía es incompleta, sin embargo, porque no todo los sistemas de rociadores tienen una bomba (el corazón humano); algunos se mantienen bajo presión por la presión inherente al suministro de agua.
NFPA 13: Norma para la Instalación de Sistemas de Rociadores permite que las tuberías de rociadores tengan diámetros relativamente pequeños, tan bajos como ¾ de pulgada en sistemas comerciales. Eso significa que no se necesita una gran cantidad de bloqueo para evitar efectivamente el flujo de agua adecuado, lo que impide que el rociador se active automáticamente.
Los sistemas de tubería seca menos comunes son más propensos a bloquearse debido a la corrosión de los rastros de agua en las tuberías de metal. Su entorno normalmente seco se llena periódicamente de agua durante las pruebas o un incendio, y a menudo queda humedad. Cualquier acumulación de agua hace que el interior de la tubería, una vez completamente seco, sea altamente susceptible a la corrosión, y la corrosión de la tubería es una fuente importante de obstrucciones.
Inspeccionar visualmente cientos de pies de tubería (de cualquier tamaño) es desalentador y requiere mucho tiempo dado que puede aparecer un bloqueo significativo en cualquier parte del sistema. Por lo tanto, los investigadores de obstrucciones deben centrarse en tres facetas:
- Cuándo inspeccionar, haciendo evaluaciones
- Qué condiciones conocidas u observables desencadenan una inspección
- Qué partes del sistema son más vulnerables y de más fácil acceso para la evaluación
Ya sea que el sistema de rociadores sea de tubería húmeda, de tubería seca, de acción previa o de diluvio, las fuentes de obstrucciones deben descubrirse buscando las condiciones asociadas con la obstrucción de los rociadores, que incluyen el conocimiento de los componentes del sistema y la historia individual del sistema de rociadores. Incluso las tuberías de metal nuevas pueden corroerse rápidamente cuando se desarrollan fugas o entran materiales extraños.
Algunas instalaciones optan por tuberías de CPVC en lugar de metal, ya que son más resistentes a la corrosión y pueden ser más fáciles de instalar y reparar, y son menos costosas con una variedad de adaptadores. Sin embargo, incluso este tipo de tubería puede bloquearse y no excluye una estrategia para la inspección de obstrucciones. También es importante tener en cuenta que la tubería de CPVC solo está listada para ocupaciones de riesgo leve, ya que puede comenzar a ablandarse a temperaturas ligeramente superiores a los 200 °F. El límite superior de temperatura de servicio de la tubería de rociador de CPVC listada actualmente es de 65,5 °C (150 °F) a 12,1 bar (175 psi).
Requisitos de la NFPA para evaluar tuberías de rociadores
NFPA 25 aborda el monitoreo de las condiciones de las tuberías interiores y la realización de investigaciones de obstrucciones en el Capítulo 14, y esta guía se refiere a los cuatro tipos de sistemas de rociadores contra incendios a base de agua, así como a los sistemas de espuma y agua. (NFPA comenta específicamente, sin embargo, que las variedades de tuberías no metálicas más resistentes a la corrosión no están obligadas a seguir las recomendaciones de la sección 14.2 con respecto a la frecuencia de inspección).
De la edición 2020 de NFPA 25
14.1* Generalidades. Este capítulo debe proporcionar los requisitos mínimos para realizar investigaciones de las tuberías del sistema de protección contra incendios en busca de posibles fuentes de materiales que puedan causar el bloqueo de las tuberías o la corrosión interna de los componentes del sistema.
En 2014, NFPA 25 cambió los requisitos del Capítulo 14 para exigir un evaluación en lugar de un inspección para determinar el estado de las tuberías del sistema. Ampliar el requisito le dio al dueño de la propiedad la capacidad de elegir entre varios métodos diferentes para revisar sus tuberías, con la esperanza de hacer que la carga sea lo más pequeña posible.
El método tradicional para realizar la evaluación interna requerida consiste en drenar las tuberías del sistema, abrirlas y mirar dentro, tomando muestras de cualquier crecimiento orgánico que se encuentre. Para ahorrar costos, NFPA 25 recomienda sincronizar estas evaluaciones para que coincidan con otras acciones que requieren tuberías drenadas, como inspecciones internas de válvulas del sistema, renovaciones y mantenimiento.
Aun así, este enfoque puede ser costoso e intrusivo. Requiere que los propietarios desconecten el sistema durante un período de tiempo y puede causar interrupciones comerciales inaceptables en instalaciones como hospitales o centrales eléctricas. Por lo tanto, NFPA 25 (A.14.2.1) especifica otros métodos no invasivos para realizar una evaluación, como el uso de tecnología de ultrasonido o análisis de laboratorio de muestras de agua y la inspección de material sólido descargado en el drenaje principal y la conexión de prueba del inspector.
De la edición 2020 de NFPA 25
A.14.2.1 La intención de este requisito es brindar una seguridad razonable de que se identifiquen los problemas de corrosión y obstrucción dentro de los sistemas de protección contra incendios. No es la intención exigir la verificación de que cada pieza de tubería en el sistema esté libre de corrosión y obstrucciones. Se puede lograr una evaluación de la condición interna de la tubería mediante varios métodos que cumplan con la intención de esta sección.
Para determinar el mejor momento para examinar las tuberías, el período máximo entre evaluaciones en cualquier tubería de rociadores debe ser de cinco años, según lo establecido por un análisis de riesgo específico. realizado por una entidad o persona calificada. La autoridad competente (AHJ; a menudo el jefe de bomberos) debe aprobar cualquier frecuencia recomendada de más de cinco años.
De la edición 2020 de NFPA 25
14.2.1* Se debe realizar una evaluación de la condición interna de la tubería con la frecuencia determinada por 14.2.1.1 o 14.2.1.2 con el fin de inspeccionar la presencia de material orgánico e inorgánico extraño.
14.2.1.1 Se debe realizar una evaluación de la condición interna de la tubería como mínimo cada 5 años o de acuerdo con 14.2.1.2 con el fin de inspeccionar la presencia de material orgánico e inorgánico extraño.
14.2.1.2* Cuando se haya establecido una frecuencia de evaluación mediante un análisis de riesgos aprobado, la evaluación se realizará con la frecuencia determinada por el análisis de riesgos aprobado.
La Sección 14.2 especifica que cuando los edificios tienen múltiples sistemas de tubería húmeda, todos deben recibir la misma frecuencia de evaluación, ya sea dentro de un período determinado de cinco años o con base en un análisis de riesgo específico.
Si algún rociador o elemento de tubería dentro de un edificio muestra la presencia de materiales extraños orgánicos e inorgánicos en las tuberías, se debe evaluar toda la red (14.2.2.2). El material de apoyo de A.14.2.2 indica que un enfoque razonable para la evaluación en un edificio grande es evaluar la mitad del sistema y, si no se encuentra ningún material orgánico o inorgánico extraño, concluir que la tubería no está obstruida. En el siguiente ciclo de inspección, se puede evaluar la mitad alternativa del sistema de rociadores del edificio.
Él Manual NFPA 25 analiza cómo comenzar a cronometrar las pruebas de rutina:
De la edición 2017 del Manual NFPA 25
Las disposiciones de prueba de rociadores en NFPA 25, como la mayoría de sus requisitos, se basan en la frecuencia. Para que este concepto funcione, tiene que haber un punto de partida. Para cada una de las frecuencias de esta sección, la base para este punto de partida es la fecha de instalación.
La tierra de las banderas rojas: lo que desencadena una investigación de obstrucción
Mientras que la obstrucción investigaciones son muy diferentes de los evaluaciones requerido por 14.2.1, no es inusual que las evaluaciones levanten una bandera roja de que se justifica una mirada más profunda a las condiciones de la tubería. Las evaluaciones internas están diseñadas en gran medida para determinar la corrosión de las tuberías, pero también pueden descubrir la presencia de material que podría causar una obstrucción peligrosa.
Las investigaciones de obstrucción son más extensas que las evaluaciones y no tienen una frecuencia específica. son provocados por eventos o condiciones específicas que puede ocurrir ya sea dentro del sistema mismo o dentro de la infraestructura de suministro de agua para el sistema.
Dado que los bloqueos pueden ocurrir en cualquier lugar dentro de la tubería para restringir potencialmente el flujo de agua, una inspección no rutinaria debe usar un enfoque sistemático que considere una variedad de posibles fuentes de obstrucción.
NFPA 25 enumera las condiciones que siempre deben generar señales de alerta y dar lugar a una mayor investigación. El Manual NFPA 25 también recomienda formularios y listas de verificación para rastrear la frecuencia de las verificaciones y el alcance de los componentes del sistema evaluados.
De la edición 2020 de NFPA 25
14.3.1* Se debe realizar una investigación de obstrucciones para las tuberías principales del sistema o del patio donde exista alguna de las siguientes condiciones:
(1) Admisión defectuosa para bombas contra incendios que toman succión de cuerpos de agua abiertos
(2) La descarga de material obstructivo durante las pruebas de agua de rutina.
(3) Materiales extraños en bombas contra incendios, en válvulas de tubería seca o en válvulas de retención (Check)
(4) Material extraño en el agua durante las pruebas de drenaje o el taponamiento de las conexiones de prueba del inspector
(5) Se escuchan materiales desconocidos en las tuberías del sistema durante el drenaje, la recarga o el flujo de agua a través del sistema.
(6) Rociadores obstruidos
(7) La presencia de suficiente material orgánico o inorgánico extraño se encuentra en la tubería
(8) No purgar las tuberías del jardín o las tuberías públicas circundantes después de nuevas instalaciones o reparaciones.
(9) Un récord de redes públicas rotas en las cercanías
Él Manual NFPA 25 explica que la intención del gatillo (9) es garantizar que el material obstructivo, como la grava, no ingrese al sistema después de la reparación de una rotura. Es necesario un cierto nivel de juicio, ya que el requisito de «en las proximidades» no está definido.
(10) Falsos disparos anormalmente frecuentes de una(s) válvula(s) de tubería seca
(11) Un sistema que se vuelve a poner en servicio después de un apagado prolongado (más de 1 año)
(12) Hay motivos para creer que el sistema de rociadores contiene silicato de sodio o fundentes altamente corrosivos en los sistemas de cobre.
(13) Se ha suministrado agua bruta a un sistema a través de la conexión del cuerpo de bomberos.
(14) Fugas estenopeicas
(15) Un aumento del 50 por ciento en el tiempo que tarda el agua en viajar hasta la conexión de prueba del inspector desde el momento en que se dispara la válvula durante una prueba de disparo de flujo completo de un sistema de rociadores de tubería seca en comparación con la prueba de aceptación del sistema original
En algunos casos, como las infestaciones de mejillón cebra, la causa de la obstrucción es difícil de controlar. Los mejillones cebra son pequeños moluscos bivalvos de agua dulce con marcas en zigzag en sus caparazones. Pueden invadir las tuberías de los rociadores que son abastecidas por una fuente natural de agua, como un río o un lago. La mayoría ingresa a las tuberías como larvas o adultos jóvenes y luego se convierten en obstrucciones.
Cuando las obstrucciones son difíciles de corregir, NFPA 25 (14.3.2.1) exige que se repitan las investigaciones de obstrucciones cada cinco años para garantizar que la tubería funcionará como se espera durante un incendio. En todos los demás casos, las investigaciones de obstrucción no están destinadas a convertirse en actividades rutinarias programadas y solo se requieren cuando se encuentra una de las 16 condiciones anteriores enumeradas en 14.3.1.
Las principales fuentes de obstrucciones del sistema de tuberías de rociadores contra incendios
Las tuberías del sistema de rociadores han producido una gran cantidad de objetos extraños; Se han extraído materiales de soldadura e incluso guantes de trabajo intactos de las tuberías de rociadores obstruidas. Veamos algunos problemas comunes que causan obstrucciones:
Escala de tubería
NFPA 25 (D.2.1) afirma que los sistemas de rociadores secos representan la mayoría de las pérdidas por incendios que resultan de los rociadores obstruidos, y las incrustaciones en las tuberías son el principal material de obstrucción en esos casos. Las incrustaciones de tuberías son un revestimiento mineral que se puede formar en las tuberías cuando el agua fluye a través de ellas.
Los sistemas de tuberías secas que se han mantenido alternativamente húmedos y luego secos durante un período de años son particularmente propensos a la acumulación de incrustaciones en las tuberías. En los sistemas que siempre estuvieron secos, la condensación de la humedad en el suministro de aire o los rastros de agua que quedan en las tuberías preparan el terreno para que se formen escamas duras, materiales microbiológicos y productos de corrosión a lo largo del fondo de las tuberías. Cuando se abren los rociadores, las incrustaciones pueden desprenderse y fluir por la tubería, taponando los rociadores u obstruyendo los accesorios.
Instalación o reparación descuidada
Muchas obstrucciones se pueden atribuir a trabajadores que son descuidados durante la instalación o reparación de sistemas de rociadores y tuberías públicas o de jardín. Madera, brochas, cubos, grava, arena y guantes son solo algunos de los materiales que se han descubierto obstruyendo los sistemas de rociadores. En otros casos, los discos cortados creados cuando se perforan agujeros para accesorios de conexión rápida quedan en la tubería, bloqueando el flujo de agua.
Fuentes de agua cruda
Los materiales extraños pueden ser absorbidos desde el fondo de los ríos, estanques o embalses abiertos y forzados hacia los sistemas de rociadores por medio de bombas contra incendios con tomas mal dispuestas o mal filtradas. Estas obstrucciones pueden variar desde materiales finos y compactados como lodo o arena hasta materiales más gruesos como piedras, palos o virutas de madera.
Crecimiento biológico
Las almejas asiáticas y los mejillones cebra son ejemplos comunes de crecimiento biológico que pueden abrirse paso en los sistemas de protección contra incendios alimentados por agua cruda de río o lago para causar bloqueos. La almeja asiática, por ejemplo, generalmente ingresa a los sistemas como larvas pequeñas, pero puede crecer más de 2 1∕8 pulgadas (54 mm) adhiriéndose a las tuberías y alimentándose de bacterias o algas que pasan a través del sistema. traído originalmente a Washington desde Asia, estas almejas se han descubierto en al menos 33 estados de EE. UU.
Depósitos de carbonato de calcio
Las aguas dulces naturales contienen sales disueltas de calcio y magnesio en diversos grados. Cuando la concentración de estas sales es alta, el agua se considera dura. Cuando el agua dura fluye a través de tuberías hechas de metales más nobles como el cobre, tiende a formarse una película delgada compuesta principalmente de carbonato de calcio que puede ofrecer cierta protección contra la corrosión.
Pero también hay una consecuencia desafortunada: esta formación de incrustaciones también ocurre naturalmente en los rociadores, a menudo obstruyendo el orificio incluso cuando la tubería en sí está relativamente limpia. Este tipo de obstrucción del rociador no puede detectarse ni corregirse mediante los procedimientos normales de descarga. Por lo general, se descubre al inspeccionar los rociadores en áreas sospechosas.
La mayoría de los servicios públicos de agua en áreas de agua dura ablandan sus suministros de agua para minimizar las quejas de los consumidores sobre la acumulación de incrustaciones en los calentadores de agua. Por lo tanto, este tipo de obstrucción se encuentra con mayor frecuencia en los sistemas de rociadores alimentados directamente sin tratamiento desde pozos o aguas superficiales en áreas donde se sabe que el suministro de agua es difícil.
Hielo
NFPA 25 (14.4) requiere que los propietarios realicen inspecciones internas anuales para detectar obstrucciones de hielo en sistemas secos o de acción previa que pasan por espacios refrigerados mantenidos a temperaturas inferiores a 32 °F (0 °C). La inspección debe realizarse en el punto donde la tubería ingresa al área refrigerada. Todas las penetraciones en el espacio refrigerado deben ser inspeccionadas. Si se encuentran obstrucciones de hielo, 14.4.2 requiere la inspección de tuberías adicionales para garantizar que no existan otras obstrucciones de hielo.
La corrosión de las tuberías como factor de obstrucción de los rociadores
La mayoría de los sistemas de tuberías contienen alguna evidencia de material extraño o corrosión, pero no lo suficiente como para iniciar una investigación de obstrucción. Durante la evaluación inicial, la presencia de tubérculos o limo requiere un paso adicional en el proceso de inspección. NFPA 25 (A.14.2.1) recomienda que el agua de color negro y el óxido siempre se deben investigar más a fondo, así como cualquier olor a azufre.
Si hay signos de corrosión por influencia microbiológica (MIC), el daño puede afectar cualquier parte del sistema de tuberías. El limo se refiere a una colonia microbiológica de hongos o bacterias, a veces denominada biopelícula.
Las superficies de las tuberías con biopelícula acumulan sales o metales (o ambos) de manera constante y rápida, lo que puede dar lugar a nódulos, tubérculos y ántrax. Su presencia, a su vez, puede conducir a la obstrucción, ya sea bloqueando todo el diámetro de la tubería a través de la acumulación o aflojándose durante el flujo y formando un bloqueo aguas abajo.
La corrosión se identifica en NFPA 25 (Apéndice D) con ocho variedades principales. Se define como una reacción química o electroquímica, aunque los MIC se consideran una «novena forma de corrosión» (D.2.6). La corrosión es un término que describe reacciones principalmente entre el metal (o múltiples tipos de metal) y otro elemento o elementos que pueden resultar en una acumulación de material o pérdida de metal. Cubrimos el tema de la corrosión con mayor detalle, explicando el grado en que sus fuentes son detectables y destructivas.
La detección de condiciones que deberían desencadenar una investigación de obstrucción ayuda a proteger a las personas y la propiedad contra incendios
La protección con rociadores contra incendios es un componente esencial de la seguridad humana y contra incendios en una propiedad. Pero con el tiempo, estos sistemas pueden acumular materiales orgánicos o inorgánicos que no solo deterioran prematuramente las partes del sistema, sino que también pueden crear obstrucciones que provocan fallas en el sistema. Reconocer las condiciones que deberían desencadenar una investigación de obstrucción contribuye en gran medida a evitar las consecuencias potencialmente devastadoras que pueden ocurrir cuando se evita que el agua llegue a los rociadores.
Asegúrese de leer la próxima entrega de nuestra serie sobre investigaciones de obstrucciones, donde revelamos cómo se llevan a cabo estas importantes investigaciones.
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