Los rociadores ESFR brindan una supresión temprana de incendios con una respuesta rápida
“ESFR” es solo uno de los muchos acrónimos en la sopa de letras de la protección contra incendios. Pero los rociadores de “supresión temprana y respuesta rápida” son herramientas excepcionalmente poderosas para proteger ocupaciones de alto desafío. A diferencia de muchos otros tipos de rociadores, los rociadores ESFR están diseñados para extinguir un incendio, atacando directamente el incendio en lugar de simplemente controlarlo.
Aunque no son prácticos para todas las aplicaciones, los rociadores ESFR son muy útiles en muchas ocupaciones de almacenamiento. Y para mantener adecuadamente los sistemas de rociadores en estos entornos y maximizar el espacio del almacén, es útil conocer los conceptos básicos:
- Cómo funcionan los aspersores ESFR
- Los beneficios de la supresión temprana y la respuesta rápida
- Lo que los propietarios y administradores de edificios deben entender acerca de las obstrucciones, las reglas de despeje y otras consideraciones
Nos referiremos con frecuencia a NFPA 13: Norma para la Instalación de Sistemas de Rociadores (edición de 2022) a lo largo de esta pieza.
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Los fundamentos de los sistemas de rociadores ESFR
Las reglas para diseñar sistemas de rociadores para ocupaciones de almacenamiento, incluidos aquellos que usan rociadores ESFR, son algunos de los temas más complicados de NFPA 13. Afortunadamente, entender cómo funciona un rociador ESFR es bastante simple: el nombre le dice lo que hace. Pero esto es lo que significa exactamente «respuesta rápida de supresión temprana»:
“Supresión temprana”: el deflector del rociador está diseñado para la supresión, no para el control
Las palabras “supresión temprana” indican que los rociadores ESFR son distintos de la mayoría de los otros tipos de rociadores contra incendios. Un rociador de uso diario, también conocido como «rociador rociador», está destinado principalmente a controlar la propagación de un incendio humedeciendo y enfriando un área, privando al fuego de combustible y reduciendo el calor. Esta acción también ayuda a prevenir el flashover, un evento mortal en el que los gases de la habitación se encienden repentinamente. Los rociadores rociadores pueden apagar completamente un incendio, y a menudo lo hacen, pero ese no es su objetivo.
En lugar de humedecer y enfriar un área para evitar la propagación del fuego, los rociadores ESFR están diseñados para detenerlo lo antes posible—de ahí el nombre, «supresión temprana». NFPA 13 define la extinción de incendios como:
De la edición 2022 de NFPA 13
3.3.81 Extinción de incendios. Reducir drásticamente la tasa de liberación de calor de un incendio y evitar que vuelva a crecer mediante la aplicación directa y suficiente de agua a través de la columna de fuego a la superficie del combustible en llamas.
En el lenguaje corriente, la supresión de incendios significa atacar un incendio directamente poniendo mucha agua a través de las llamas y sobre el combustible en llamas. Esto evita que el fuego crezca o vuelva a la vida después de la aplicación de agua, a menudo, apagándolo por completo.
Sin embargo, tenga en cuenta que existe una tercera categoría más allá del control y la supresión: la extinción. Eso significa apagar total y completamente un incendio sin necesidad de que un bombero ‘limpie’, como buscar los puntos calientes restantes y las fuentes de combustible que podrían volver a encenderse. En la práctica, los rociadores diseñados para el control o la supresión pueden extinguir un incendio y, en ocasiones, lo hacen. Pero sus objetivos de diseño (y la capacidad de hacerlo para diferentes incendios) siguen siendo técnicamente distintos.
Varias características de los rociadores ESFR lo hacen posible. En primer lugar, los deflectores de los rociadores están diseñados para producir más grandes gotas más pesadas que puede penetrar una columna de fuego. Puede obtener más información sobre lo que hace que los rociadores ESFR (y otros rociadores de almacenamiento) sean diferentes en nuestro blog anterior.
En segundo lugar, los rociadoresESFR y el diseño de sus sistemas. aplicar agua directamente a un incendio. Garner Palenske, PE, explica que un patrón de rociado ESFR presenta una densidad de agua adicional dentro de un radio de dos pies del eje del rociador. En otras palabras, el área directamente debajo de uno de estos aspersores está siendo golpeada por un monton de agua.
Espaciamiento estrecho también juega un papel. NFPA 13 dice que los rociadores ESFR pueden proteger ocupaciones de riesgo ligero u ordinario (14.2.7), donde solo se pueden espaciar hasta 15 pies de distancia (10.2.4.2). Pero otras reglas establecen que los rociadores ESFR solo pueden estar separados entre 10 y 12 pies, dependiendo de la altura del techo (14.2.8.2.1). Esto da como resultado una alta densidad de rociadores que están listas para atacar un incendio.
Finalmente, los rociadores ESFR brindan un alto volumen de flujo de agua, que se refleja en la presión y el suministro de agua necesarios y los factores K de los rociadores, el tamaño del orificio por donde sale el agua. NFPA 13 dice que los rociadores ESFR deben tener un factor K mínimo de 11.2 (7.2.2.5), una abertura muy grande. Más allá de ese mínimo, los factores K deben coincidir con el nivel de peligro (7.2.2.6). Esto significa que los desafíos de diseño, como proteger el almacenamiento alto, los techos altos y los productos inflamables, se resuelven, en parte, aumentando el tamaño del orificio y el volumen del flujo de agua.
“Respuesta rápida”: el elemento térmico ayuda a que los aspersores ESFR se activen rápidamente
Los rociadores ESFR también son rociadores de «respuesta rápida», lo que significa que tienen elementos térmicos más delgados y sensibles. Un elemento de respuesta rápida no cambia la temperatura a la que se activa el rociador; eso depende de la soldadura o del fluido en el bulbo, no del tamaño del elemento. En cambio, permite que el aspersor responda a la temperatura cambios más rápido
Como se discutió en otro blog, el elemento de respuesta rápida no es exclusivo de los rociadores ESFR. Muchos rociadores de aspersión comerciales tienen esta función y se denominan aspersores de respuesta rápida. Igualmente, rociadores residenciales son de respuesta rápida. Es deseable una mayor sensibilidad al calor en muchas aplicaciones diseñadas para proteger la vida y la propiedad.
El elemento de respuesta rápida de un rociador ESFR hace posible una supresión temprana. Para entender esto, considere por qué las mangueras contra incendios necesitan tener tanta presión detrás de ellas. Como la edición de 2019 del NFPA 13 Manual explica, un fuego puede vaporizar pequeñas gotas de agua y producir corrientes de aire que empujan el agua una vez que alcanza un tamaño apreciable (3.3.205.4.5). Por lo tanto, los rociadores ESFR necesitan elementos de respuesta rápida porque la supresión de incendios debe ocurrir temprano, antes de que el incendio sea demasiado grande.
Los beneficios de los aspersores ESFR
Un sistema de rociadores ESFR tiene varias ventajas sobre sus contrapartes de rociado estándar en las situaciones adecuadas. La función de supresión temprana evita daños por incendios, y suprimir el fuego rápidamente puede significar menos daños por agua en general, especialmente cuando las mangueras contra incendios entran en escena. Pero donde los rociadores ESFR realmente brillan es en el manejo de desafíos que otros rociadores de almacenamiento no pueden, a menudo, sin la necesidad de rociadores en estantes integrados en estantes de almacenamiento.
Con una gran cantidad de combustible densamente empaquetado y, a menudo, altamente inflamable, los almacenes pueden ser muy difíciles de proteger con rociadores contra incendios. Un incendio intenso y de crecimiento rápido es posible e incluso probable en estos entornos. Y como se mencionó en la sección anterior, los incendios grandes pueden vaporizar y eliminar las gotas de agua de los rociadores. además, el NFPA 13 Manual (3.3.205.4.5) describe cómo los incendios rápidos y calientes pueden provocar la activación prematura de los rociadores adyacentes, lo que reduce la eficacia del rociador más cercano al disminuir la presión del agua disponible.
Para situaciones específicas, NFPA 13 a menudo requiere que se incluyan otros tipos de sistemas de rociadores de almacenamiento (CMDA o CMSA). rociadores contra incendios en estanterías. Como su nombre lo indica, los rociadores en estantes se instalan en los estantes de almacenamiento de los almacenes para que los rociadores estén muy cerca de posibles incendios. Es una estrategia efectiva, pero no muy conveniente ni flexible. Los rociadores en estantería requieren jaulas para protegerlos de daños y protección contra el rociado de otros rociadores cercanos. Además, un sistema en rack tiene elevadores dedicados y ramales que tienen que atravesar los racks y ser fuera de servicio y reconstruido si se reorganiza la estantería.
Quizás el mayor beneficio de los rociadores ESFR es que pueden manejar algunos entornos de protección contra incendios de alto desafío sin la necesidad de rociadores en estantes inflexibles. Pero NFPA 13 tiene una serie de reglas únicas para usar ESFR, muchas de las cuales están diseñadas para evitar obstrucciones.
Consideraciones sobre el suministro de agua, la altura y la obstrucción
Los diseñadores y los propietarios de edificios que aprueban un proyecto consideran algunos elementos clave antes de usar rociadores ESFR. Los principales son los requisitos de suministro de agua y las reglas de obstrucción y altura máxima.
En ciertas situaciones, las combinaciones de rociadores en estanterías con rociadores estándar o ESFR en el techo pueden ser ideales. Y, a veces, los diseñadores y los propietarios de edificios optan por un sistema integrado en rack techo con rociador estándar combinación para evitar el gasto de aumentar el suministro de agua disponible para los ESFR. Como cubrimos en nuestro artículo sobre el diseño del sistema de rociadores, los diseñadores usan cálculos hidráulicos para determinar la presión y el flujo necesarios para cumplir con «el área de los sistemas hidráulicamente más exigente». Y los ESFR necesitan mucha presión y flujo.
Luego, hay reglas de liquidación. Recuerde, los rociadores ESFR apuntan a los incendios justo debajo de ellos, lo que significa que son susceptibles a las obstrucciones que bloquean su rociado. Se debe mantener el tamaño de las gotas de agua y la geometría de su patrón de rociado. Es por eso que el Capítulo 23 de la NFPA 13 Manual (edición 2022) comienza con una advertencia: “especial atención [must be] para evitar objetos que puedan obstruir los patrones de rociado de los rociadores”.
Las luces, los ventiladores, los ductos, las tuberías, los ductos, las vigas, las columnas, las pasarelas y otras características del almacén pueden presentar un desafío. Los diseñadores pueden evitar o evitar estas características en muchos tipos de sistemas, pero los rociadores ESFR tienen demandas únicas. Capítulo 14 de la Manual NFPA 13 especifica que “Muchas obstrucciones que se pueden tolerar para otros tipos de rociadores son inaceptables cuando se usan rociadores ESFR”.
Además, existen requisitos de techo máximo y altura de almacenamiento interrelacionados que garantizan que los rociadores ESFR harán su trabajo; demasiada distancia puede comprometer el tamaño y la eficacia de las gotas. Las reglas varían según los tipos de productos almacenados (p. ej., plástico del Grupo A, llantas de caucho o rollos de papel) y si el almacenamiento se realiza en tarimas, en pilas o en estantes.
Los requisitos son demasiado numerosos para cubrirlos aquí por completo. Pero estas especificaciones de almacenamiento y altura del techo para la «Protección de plásticos expuestos del grupo A expandido» (23.4) son un ejemplo:
De la edición 2022 de NFPA 13
23.4.2 La altura máxima de almacenamiento será de 35 pies (10,7 m).
23.4.3 La altura máxima del techo será de 40 pies (12,2 m).
Por lo tanto, un depósito que almacene ese producto en esa disposición con techos o estantes de almacenamiento más altos que el máximo puede requerir rociadores en estantes o una combinación de tipos.
El propietario o gerente de un almacén no necesita interpretar todas estas reglas complejas: es el trabajo de un diseñador de sistemas de protección contra incendios garantizar que los rociadores ESFR tengan espacio libre y otros elementos vitales en el diseño inicial del sistema. Pero los almacenes son lugares dinámicos, así que tenga cuidado con los rediseños o nuevos productos que podrían causar obstrucciones o violar las reglas. En caso de duda, siempre consulte a un profesional calificado en protección contra incendios.
El siguiente video muestra una prueba de aprobación de FM de un aspersor Viking ESFR. Ilustra qué tan rápido se pueden propagar los incendios en los almacenes y cómo los ESFR montados en el techo los suprimen:
Los rociadores ESFR son una poderosa herramienta de protección contra incendios cuando se usan en entornos de almacenamiento apropiados
Nuevamente, un rociador ESFR está diseñado para suprimir, en lugar de controlar, un incendio. Las altas tasas de flujo de agua, las gotas de agua grandes y densas, el espaciamiento estrecho de los rociadores, un patrón de rociado relativamente recto y un elemento de respuesta rápida hacen posible la supresión temprana y la respuesta rápida.
Esta capacidad es extremadamente valiosa en los almacenes, donde los productos apilados densamente crean las condiciones óptimas para una rápida propagación del fuego. Y si bien los rociadores en estantes también pueden ser una opción viable o requerida, los ESFR pueden ser una buena opción, especialmente cuando los gerentes de las instalaciones desean flexibilidad para reconfigurar los estantes de los almacenes.
Los propietarios y administradores de propiedades industriales pueden considerar los rociadores ESFR para proteger las instalaciones de almacenamiento en consulta con profesionales calificados en protección contra incendios. Pero si ya tiene uno de estos sistemas, tenga cuidado de no hacer cambios que obstruyan estos rociadores o presenten nuevos desafíos de incendios. ¡Y pida ayuda experta si no está seguro!
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