Los almacenes y otras instalaciones de almacenamiento requieren soluciones únicas de rociadores para almacenamiento
Un edificio de oficinas puede tener una superficie similar a la de un almacén, pero los dos no podrían ser más diferentes para un ingeniero de protección contra incendios. Esto se debe a que los almacenes presentan peligros difíciles y requieren sistemas de rociadores contra incendios y rociadores de almacenamiento especialmente diseñados. Desde la inflamabilidad de los materiales hasta las obstrucciones de estantes y pilas, los almacenes tienen problemas distintos de otras ocupaciones comerciales.
Para hacer frente a estos desafíos, NFPA 13: Norma para la Instalación de Sistemas de Rociadores (edición de 2022) proporciona criterios de diseño separados para almacenes y otras instalaciones de almacenamiento. Los rociadores contra incendios estándar generalmente no son adecuados; a menudo se necesitan rociadores contra incendios de almacenamiento con factores K grandes y deflectores especialmente diseñados.
En este artículo, 🥇IO Technology S.A.C examina los problemas específicos de la configuración de almacenamiento y cómo los clasifica NFPA 13. Luego, describimos las cuatro tecnologías de rociadores desarrolladas para manejar el desafío: CMDA, CMSA, ESFRy en rack aspersores Finalmente, repasamos la forma en que las diferentes variables en las ocupaciones de almacenamiento dirigen el diseño del sistema de rociadores en NFPA 13.
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El desafío único de la protección contra incendios en almacenes
Los almacenes pueden ser lugares peligrosos cuando se trata de incendios. Por ejemplo, en 2007, se produjo un incendio en una sala de exposición de sofás y en un almacén, y murieron nueve bomberos. Ese mismo año, un incendio en un almacén en Warwickshire, Inglaterra, mató a tres bomberos.
Múltiples factores se combinan para crear un alto riesgo de incendio en los almacenes. Debido a los materiales de embalaje, los productos almacenados suelen ser muy inflamables. Además, el embalaje denso y el alto apilamiento de artículos pueden bloquear el flujo de agua en una situación en la que los techos altos ya dificultan el suministro de agua. Juntas, las características de las ocupaciones de almacenamiento crean una situación muy desafiante.
Clase de productos básicos y combustibles extrainflamables
En la mayoría de las ocupaciones comerciales, inflamabilidad y peligro de incendio se evalúan por categorías denominadas riesgos de ocupación. Enumeradas en NFPA 13, estas clasificaciones se basan en los tipos de actividades en una estructura. Sin embargo, las categorías de riesgo de ocupación no son suficientes para las ocupaciones de almacenamiento, no son lo suficientemente específicas.
clase de producto proporciona una mejor imagen del peligro de incendio. Clasifica los elementos almacenados en un almacén en función de su inflamabilidad, teniendo en cuenta los productos en sí y cualquier material de embalaje. Los materiales de embalaje son muy importantes para la protección contra incendios, ya que la espuma de poliestireno, la envoltura de plástico, el cartón y la madera son altamente inflamables.
NFPA 13 (A.20.3) describe cuatro clases de productos básicos, además de grupos especiales para plásticos. La Clase I y la Clase II contienen bienes no combustibles, y la Clase II generalmente tiene más materiales combustibles. embalaje materiales La Clase III y la Clase IV incluyen productos inflamables, y la Clase III involucra principalmente madera, productos de papel o textiles de fibra natural. Finalmente, la Clase IV, la categoría más inflamable, involucra plásticos.
NFPA 13 divide además los plásticos en grupos separados (Grupo A, Grupo B, etc.), siendo el Grupo A el más grande. Además, los productos especiales como las llantas de goma y el papel enrollado se consideran por separado.
“Encapsulación” es un empaque particular que puede aplicarse a cualquier bien que aumente el riesgo de incendio. Se refiere a cargas paletizadas encerradas en la parte superior y los lados por una lámina de plástico (3.3.68). Él NFPA 13 Manual explica que la encapsulación evita que los rociadores humedezcan el combustible, lo que permite que el fuego se propague más fácilmente. Por lo tanto, NFPA 13 requiere un mayor flujo de agua para productos encapsulados y limita la altura a la que se pueden apilar.
Los diseños de almacenamiento pueden impedir el rociado de agua
La inflamabilidad no es la única preocupación en situaciones de almacenamiento: la obstrucción del rociador es un problema común. En consecuencia, NFPA 13 tiene en cuenta el arreglo de almacenamiento, distinguiendo diferentes tipos de almacenamiento con gran detalle. No podemos entrar en todos los aspectos en este artículo, por lo que destacaremos la distinción principal en estos arreglos: almacenamiento en rack versus almacenamiento apilado.
Almacenamiento en rack es una forma común de almacenar productos, y esta categoría se divide en almacenamiento en estantes abiertos y estantes sólidos. El agua puede fluir y gotear fácilmente a través de los estantes abiertos, pero los estantes sólidos lo bloquean. Incluso los detalles más finos del almacenamiento en estantes entran en juego: el espacio entre los estantes y los estantes afecta la propagación del fuego y el flujo de agua. Los pasillos entre los estantes pueden crear un cortafuegos para controlar la propagación de un incendio, mientras que los espacios de tiro entre los diferentes compartimentos de los estantes permiten que pase el agua.
En lugar de usar estantes, algunos productos se apilan directamente uno encima del otro. Esto se conoce como “apilado sólido» almacenamiento. Cuando se utilizan tarimas para separar mercancías en una pila de este tipo, son “paletizado.” El almacenamiento en pilas sólidas y paletizado tiene estándares de protección distintos del almacenamiento en estantes.
Los efectos de la altura del techo y el tamaño de la habitación.
En comparación con los almacenes, la mayoría de los edificios comerciales tienen techos bajos y habitaciones pequeñas. Los techos bajos facilitan que el rocío de los rociadores alcance los incendios, y las habitaciones pequeñas brindan compartimentación de los incendios, lo que ayuda a mantenerlos en un área. Pero en los almacenes, la distancia genera desafíos en la protección contra incendios.
Los rociadores tienen que rociar agua desde techos muy altos, lo que dificulta el suministro de agua en caso de incendio.
Además, los almacenes no suelen tener mucha compartimentación. Las paredes y los techos resistentes al fuego generalmente ayudan a contener los incendios, y su ausencia puede permitir que las llamas se propaguen libremente. Un ejemplo de la importancia de la compartimentación son las disposiciones de NFPA 13 para el almacenamiento de tarimas de plástico sin usar, un gran riesgo de incendio. Si las tarimas están separadas de otro almacenamiento, la sala dedicada debe tener cortafuegos con clasificación de tres horas (20.17.2.2.4.1).
Los rociadores en estanterías, CMDA, CMSA y ESFR enfrentan los desafíos de las ocupaciones de almacenamiento
Es necesario un enfoque de diseño preciso para enfrentar los desafíos de estas ocupaciones, un esfuerzo que incluye el uso de rociadores contra incendios de almacenamiento.
Los cuatro tipos principales de rociadores de almacenamiento son CMDA, CMSA, ESFRy en rack aspersores:
CMDA: aspersores de área de densidad en modo de control
El «modo de control» en un rociador de área de densidad de modo de control (CMDA) se refiere al hecho de que estos rociadores proporcionan humectación y enfriamiento para controlar un incendio hasta que puedan llegar los primeros en responder. “Densidad-área” se refiere a cómo se diseñan los sistemas CMDA. Un conjunto de curvas de área de densidad especifica la cantidad de flujo de agua requerida para un área determinada. El sistema y su fuente de agua están diseñados en base a ellos para proporcionar el flujo y la presión necesarios.
Si esto te suena familiar, es porque Los rociadores CMDA son casi idénticos a los rociadores contra incendios promedio tanto en forma como en función. El diseño de rociadores sin almacenamiento depende de los conceptos de área de densidad, y estos modelos producen patrones de rociado similares a los rociadores CMDA. Las dos cosas que separan un rociador CMDA de un rociador normal son factores K más grandes y clasificaciones de temperatura más altas.
El factor K más grande en los rociadores CMDA (y la mayoría de los rociadores de almacenamiento) permite un mayor flujo de agua. El factor K describe el tamaño del orificio del rociador. La relación entre el factor K, la presión del agua y el flujo de agua se describe con una ecuación simple:
K = Q ÷
Donde:
k=factor K
q=Flujo en galones por minuto
PAG=Presión en PSI
Por lo tanto, cuanto mayor sea el factor K, más agua puede fluir a través de un rociador a una presión determinada.
Puede leer más sobre los conceptos de densidad/área y diseño de sistema de rociadores en nuestros blogs anteriores.
CMSA: modo de control especial aspersores de aplicación
Al igual que los rociadores CMDA, los rociadores de aplicación especial en modo de control (CMSA) están diseñados para funciones de «control»: humectación y enfriamiento para evitar la propagación del fuego. Y como la mayoría de los rociadores de almacenamiento, los rociadores CMSA suelen tener factores K grandes. Sin embargo, se diferencian de los rociadores CMDA en dos aspectos.
- Los rociadores CMSA tienen deflectores de rociadores únicos que producen diferentes tamaños de gotas de agua y patrones de rociado. Esto hace que los rociadores CMSA sean aptos para “aplicaciones especiales”; en otras palabras, ocupaciones de almacenamiento de alto desafío. El deflector único también requiere que los rociadores tengan una lista diferente.
- Los rociadores CMSA no utilizan los conceptos de diseño empleados por los rociadores CMDA. No hay curvas de densidad/área involucradas. En su lugar, se analizan diferentes variables para calcular el caudal y la presión necesarios para un sistema determinado.
ESFR: Rociadores de respuesta rápida y supresión temprana
Únicos entre los rociadores contra incendios, los rociadores de supresión temprana y respuesta rápida (ESFR) proporcionan supresión de incendios en vez de control de fuego. El objetivo de los rociadores ESFR no es evitar que el fuego se propague hasta que los bomberos puedan extinguirlo por completo. Más bien, están destinados a activar rápidamente y atacar un fuego directamente. La idea es que la supresión temprana de incendios requiera menos agua total, permita una menor propagación del fuego y, en última instancia, haga que los sistemas de rociadores sean menos costosos.
Los rociadores ESFR tienen factores K grandes y cuentan con deflectores de diseño único destinados a producir gotas grandes de alto impulso que no se evaporarán antes de penetrar en una columna de fuego. Otra característica distintiva importante de los rociadores ESFR son los elementos de respuesta rápida diseñados para operar antes que los elementos de rociadores estándar.
Puede leer más sobre los elementos de respuesta rápida en nuestro blog anterior.
Rociadores contra incendios en estanterías
Todos los rociadores de almacenamiento que hemos presentado hasta ahora han sido rociadores de techo. Pero hay situaciones en las que las pruebas han determinado que los rociadores de techo, sin importar qué tan grande sea el factor K o la presión del agua, no pueden proporcionar un control o supresión adecuados. Los productos básicos extremadamente inflamables, los techos altos, el almacenamiento en pilas altas y las obstrucciones al agua son los culpables comunes. En estos casos, rociadores contra incendios en estanterías son necesarios.
Los rociadores en estanterías funcionan tal como su nombre indica: las tuberías ascendentes y ramificadas de los rociadores se instalan con estanterías de almacenamiento para colocar los rociadores. lo más cerca posible de posibles incendios. Por supuesto, hacerlo crea desafíos de infraestructura únicos para los almacenes: los estantes de almacenamiento se vuelven más permanentes cuando se trata de plomería. Pero resuelve los problemas planteados por la altura y la obstrucción.
Poco distingue un rociador contra incendios en estantería de un rociador contra incendios tradicional. Sin embargo, los rociadores contra incendios en estanterías a menudo se instalan con accesorios únicos, que incluyen guardias de jaula y embellecedores de agua. Los protectores de jaula protegen a los rociadores de cargas pesadas y maquinaria que se mueve a su alrededor. Los embellecedores de agua protegen a los rociadores en estanterías del rociado de otros rociadores. El agua de un rociador a nivel del techo (u otro rociador en rack) podría enfriar el elemento sensible al calor de los rociadores cercanos, impidiendo que funcionen según lo diseñado.
Los requisitos de diseño para los sistemas de rociadores de almacenamiento son complejos
Como se mencionó, el diseño de la mayoría de los sistemas de rociadores comerciales se basa en curvas de densidad/área que determinan cuánto flujo de agua y presión se necesitan. La selección de una curva depende del riesgo de ocupación de un edificio. Pero mientras que los sistemas de rociadores de almacenamiento CMDA usan curvas de densidad/área, los sistemas CMSA y ESFR no se basan en este concepto. Además, el proceso de toma de decisiones para un sistema de rociadores de almacenamiento es mucho más complejo.
Con base en extensas pruebas empíricas realizadas por FM Global, los criterios de diseño para los sistemas de rociadores para almacenamiento consideran muchas variables involucradas en un almacén. Y NFPA 13 guía al usuario a través de un árbol de decisiones basado en la situación de cada sistema de rociadores de almacenamiento.
Para comprender qué influye en la norma NFPA 13, consulte esta prueba de rociadores ESFR realizada por FM Global:
Los rociadores contra incendios de almacenamiento están especialmente diseñados para proteger entornos desafiantes
Nuevamente, los almacenes y otras ocupaciones de almacenamiento presentan problemas únicos para los diseñadores e ingenieros de rociadores contra incendios. Los techos altos, los arreglos de almacenamiento obstructivos y los materiales altamente inflamables y densamente apilados aumentan el peligro de incendio.
Cumplir con estos desafíos requiere un flujo de agua y una presión adicionales, y también requiere rociadores especiales. Los rociadores contra incendios CMDA, CMSA, ESFR y en estantes se desarrollaron para proporcionar protección contra incendios en entornos de almacenamiento. Y solo funcionan correctamente dentro de los criterios de diseño precisos de NFPA 13.
Para comprar rociadores contra incendios de almacenamiento y otros equipos para este tipo de edificio, Llámenos al+51 981 223 295 o envíe un correo electrónico.