Al instalar rociadores secos, se requiere un esfuerzo adicional, piezas y atención a los detalles.
La instalación adecuada es clave para garantizar que su sistema de rociadores contra incendios funcione correctamente cuando más lo necesite. Pero con equipos de control adicionales y dispositivos de presurización de aire que no se encuentran en los sistemas de rociadores húmedos, la instalación de un sistema de rociadores secos aumenta el factor de complejidad.
En la primera publicación de nuestra serie sobre sistemas de rociadores de tubería seca, explicamos qué son y sus ventajas y desventajas sobre los sistemas de rociadores húmedos. En esta entrega, analizamos algunas de las mejores prácticas, componentes y requisitos de la NFPA para instalar correctamente rociadores secos. Estén atentos a futuros blogs que cubran los requisitos de inspección, prueba y mantenimiento y consideraciones especiales para el uso de sistemas secos.
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Rociadores de tubería seca: la mejor opción de instalación para escenarios específicos
Desde que Underwriters Laboratories (UL) incluyó en la lista el primer rociador de barril seco en 1937, los propietarios han confiado en los sistemas secos para la protección automática contra incendios en áreas propensas a congelarse sin el riesgo de roturas o tuberías con fugas.
Así es como funcionan: en lugar de almacenar agua, las tuberías secas de los rociadores se llenan con aire a presión o nitrógeno que mantiene una válvula principal de tubería seca en una posición cerrada. La válvula, colocada en un espacio calentado, evita que el suministro de agua ingrese a las tuberías hasta que un incendio hace que se activen uno o más rociadores. Una vez que eso sucede, el aire escapa y abre la válvula, lo que permite que el agua fluya a través de los rociadores abiertos hacia el fuego.
NFPA 13: Norma para la Instalación de Sistemas de Rociadores establece pautas estrictas para los enfoques de diseño del sistema de rociadores, la instalación del sistema y las opciones de componentes para evitar muertes por incendios y pérdidas de propiedad. Los sistemas secos se pueden instalar solos o conectados a otros tipos de sistemas de rociadores.
De hecho, la NFPA no se anda con rodeos en su recomendación de instalar rociadores secos únicamente en partes de una propiedad donde las circunstancias ambientales los conviertan en la mejor solución. Esto se debe en gran parte a que los pasos adicionales involucrados en la activación de un sistema de rociadores secos crean un retraso de hasta 60 segundos antes de que el agua llegue al rociador activado, dando a los incendios un poco más de tiempo para propagarse.
De la edición 2019 de NFPA 13
A.8.2 Un sistema de tubería seca debe instalarse solo donde el calor no sea adecuado para evitar la congelación del agua en todas las partes o en secciones del sistema. Los sistemas de tubería seca deben convertirse en sistemas de tubería húmeda cuando se vuelvan innecesarios porque se proporciona el calor adecuado.
Cuando haya calor adecuado en las secciones del sistema de tubería seca, se debe considerar dividir el sistema en un sistema de tubería húmeda y un sistema de tubería seca separados. Es deseable minimizar el uso de sistemas de tubería seca donde la velocidad de operación es una preocupación particular.
Determinación de una fuente de agua para un sistema de rociadores secos
NFPA 13 requiere que cada sistema de rociadores automáticos tenga al menos un suministro de agua automático y determinar esto es uno de los primeros pasos en cualquier instalación potencial. Los suministros de agua aceptables deben proporcionar suficiente flujo y presión para la duración requerida de la descarga del rociador requerida por la Tabla 20.12.2.6, que oscila entre 60 y 180 minutos.
Muchas fuentes de suministro de agua contienen suficiente caudal y volumen, pero no ofrecen suficiente presión. La presión necesaria suele oscilar entre 50 y 150 psi, pero depende en gran medida de la disposición del sistema de rociadores.
Algunos de los suministros de agua que NFPA 13 considera aceptables en 5.2.1 requerirán la adición de una bomba para proporcionar la presión necesaria, incluidos suministros municipales de baja presión, tanques de almacenamiento ubicados a nivel o por debajo del nivel del suelo, ríos, lagos y embalses. Las bombas contra incendios se pueden usar con otros suministros, como tanques de agua o de gravedad, para proporcionar la presión necesaria para satisfacer la demanda del sistema.
De la edición 2019 de NFPA 13
5.2.1* Los suministros de agua para los sistemas de rociadores deben ser uno de los siguientes o cualquier combinación:
(1) Una conexión a un sistema de obras de agua público o privado aprobado de acuerdo con 5.2.2
(2) Una conexión que incluya una bomba contra incendios de acuerdo con 5.2.3
(3) Una conexión a un tanque de almacenamiento de agua a nivel o por debajo del nivel instalado de acuerdo con NFPA 22 y lleno de una fuente aprobada
(4) Una conexión a un tanque a presión de acuerdo con 5.2.4 y lleno de una fuente aprobada
(5) Una conexión a un tanque de gravedad de acuerdo con 5.2.5 y lleno de una fuente aprobada
(6) Una tubería forzada, canal, río, lago, estanque o depósito de acuerdo con 5.2.6
(7)* Una fuente de agua recuperada o reciclada en la que el propietario del edificio (o su agente) ha analizado la fuente del agua y el proceso de tratamiento (si corresponde) al que se somete el agua antes de ponerla a disposición del sistema de rociadores y ha determinado que Cualquier material, producto químico o contaminante en el agua no será perjudicial para los componentes del sistema de rociadores con los que entre en contacto.
Determinar el suministro de agua y su presión determinará otros componentes necesarios del sistema, como un tanque o una bomba.
Opciones de tuberías para sistemas de rociadores secos
NFPA 13 permite varias opciones para tuberías de rociadores en todo tipo de sistemas (16.3), incluyendo tubería de cobre y tuberías de acero y no metálicas. Muchos sistemas de rociadores contra incendios se instalan utilizando tuberías de acero negro o galvanizado por sus propiedades resistentes a la corrosión.
Pero las tuberías de acero tienden a funcionar mal en sistemas secos que dependen de aire presurizado en lugar de nitrógeno. Esto se debe a que el oxígeno en el aire presurizado tiende a reaccionar con cualquier charco de agua atrapado en el sistema y corroer las tuberías, a veces tan pronto como dos años después de la instalación.
La tubería de cobre es una opción popular para los sistemas secos porque no se vuelve tan quebradiza a bajas temperaturas y es menos susceptible a la corrosión. Las tuberías de cloruro de polivinilo (CPVC), si bien son una opción común para los sistemas húmedos residenciales, no son seguras para los sistemas secos comerciales. El CPVC no solo puede volverse quebradizo a bajas temperaturas, sino que podría ocurrir un grave peligro para la seguridad si la energía del gas presurizado se libera repentinamente debido a la ruptura de una tubería.
Dicho esto, Tyco cuenta con un sistema de tubería seca basado en CPVC listado por UL que está listado para su uso en Residencial sistemas secos, lo que hace de esta una opción para los propietarios que pueden dejar su hogar sin control de temperatura durante largos períodos de tiempo.
Rociadores secos 101 y evitando el agua atrapada en los sistemas
Más de 100 tipos diferentes de rociadores secos abarrotan el mercado, con longitudes estándar que varían en incrementos de ¼ de pulgada o ½ pulgada hasta la longitud máxima indicada de 48 pulgadas. Sus clasificaciones de temperatura suelen oscilar entre 155 °F y 286 °F, y vienen en una variedad de acabados y configuraciones que cumplen con los requisitos de NFPA 13. Para evitar descargas accidentales, es fundamental instalar rociadores con clasificaciones de temperatura que coincidan con las temperaturas máximas esperadas del techo del área protegida.
Los rociadores secos que están «listados» han sido probados y certificados según UL 199, que evalúa factores como la fuerza física, la resistencia a fugas, la sensibilidad a las condiciones ambientales, la clasificación de temperatura, el tiempo de respuesta, el flujo de agua y la funcionalidad.
Los sistemas secos generalmente se instalan con rociadores verticales o rociadores secos enumerados específicamente porque es menos probable que atrapen agua, un peligro en ambientes fríos donde el líquido acumulado podría congelarse y provocar daños mecánicos o mal funcionamiento de los rociadores. En usos residenciales, 8.2.3.6.4 solo permite elegir los rociadores listados para aplicaciones secas.
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8.2.2 Rociadores. Se permitirán las siguientes orientaciones y arreglos de rociadores para sistemas de tubería seca:
(1) Rociadores verticales
(2)* Rociadores secos enumerados
(3) Rociadores colgantes y rociadores de pared instalados en codos de retorno, donde los rociadores, el codo de retorno y la tubería del ramal se encuentran en un área que se mantiene a 40 °F (4 °C) o más.
(4) Rociadores horizontales de pared instalados de manera que el agua no quede atrapada
(5) Rociadores colgantes y rociadores de pared, donde los rociadores y la tubería de ramal están en un área que se mantiene a 40 °F (4 °C) o más, el suministro de agua es potable y la tubería para el sistema de tubería seca es de cobre o CPVC listado específicamente para aplicaciones de tubería seca
NFPA mitiga aún más el riesgo de agua atrapada al requerir que los instaladores inclinen la tubería en seco sistemas Si bien es probable que esto aumente los costos de mano de obra, facilita el drenaje de cualquier condensación que se forme dentro de la tubería o el agua sobrante de los disparos de válvulas o las pruebas de inspección del sistema.
16.10.3.1 Sistemas de tubería seca en áreas no refrigeradas. En los sistemas de tubería seca, los ramales deben tener una inclinación de al menos ½ pulgada por 10 pies (4 mm/m), y las tuberías principales deben tener una inclinación de al menos ¼ de pulgada por 10 pies (2 mm/m) en áreas no refrigeradas.
16.10.3.3. Sistemas de Tubería Seca y Preacción en Áreas Refrigeradas. Los ramales deben tener una inclinación de al menos ½ pulgada por 10 pies (4 mm/m), y los ramales deben tener una inclinación de al menos ½ pulgada por 10 pies (4 mm/m) en áreas refrigeradas.
Gestión de la conducción de frío en rociadores secos
La eficacia de un rociador seco se basa en su capacidad para gestionar la conducción de frío a medida que las temperaturas se deslizan desde el espacio de congelación hasta el sello de agua en el barril seco. Para que esto funcione, se conecta una entrada de barril seco a un niple de extensión que se conecta a un rociador aprobado. El sello en el extremo de entrada evita que el agua entre en la boquilla hasta que el rociador funcione. Los rociadores secos también incluyen un orificio de «drenaje» que permite la inspección de tapones de hielo, fugas de agua u otras acumulaciones que podrían causar daños.
Cuando los sistemas secos se conectan a los húmedos, NFPA 13 establece pautas estrictas para garantizar que los instaladores expongan una cantidad suficiente del barril seco a la temperatura ambiente más cálida en el espacio calentado. Esto se hace para evitar que la conducción a lo largo del cilindro congele las tuberías llenas de agua.
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15.3.1* Cuando los rociadores secos estén conectados a sistemas de rociadores de tubería húmeda que protejan áreas sujetas a temperaturas bajo cero, la longitud mínima expuesta del cilindro del rociador seco debe estar de acuerdo con la Tabla 15.3.1(a) o la Tabla 15.3.1(b).
15.3.2 La longitud mínima expuesta debe medirse a lo largo del rociador seco desde la cara del accesorio en el que se instala el rociador seco hasta la superficie interior del aislamiento, la pared o el techo que conduce al espacio frío, el que esté más cerca del adecuado.
Vale la pena señalar que los valores de la longitud del cañón expuesto en la siguiente tabla asumen una penetración sellada correctamente y una velocidad máxima del viento en el rociador expuesto de 30 mph. Donde se espera una mayor velocidad del viento, las longitudes de barril expuestas más largas ayudarán a evitar que la tubería mojada se congele.
El extremo de entrada del rociador seco se instala en un accesorio en T roscado, generalmente sobre un techo o recinto. La instalación de rociadores secos en codos de 90 grados u otros acoplamientos o accesorios no mencionados específicamente por el fabricante podría interferir con la penetración de la rosca o permitir que se acumule condensación dañina sobre el sello.
15.3.4* Los rociadores secos solo deben instalarse en los accesorios especificados por el fabricante.
A.15.3.4 Por lo general, los rociadores secos se instalan en T. Los rociadores secos nunca deben instalarse en codos de 90 grados. Algunos fabricantes permiten la instalación de rociadores secos en acoplamientos, adaptadores de CPVC, etc.
Cuando se conectan rociadores secos a sistemas húmedos que protegen estructuras de congeladores aisladas, NFPA 13 también exige que se selle el espacio libre alrededor del cilindro del rociador. De lo contrario, es probable que cualquier aire cálido y húmedo que entre en contacto con el aire frío y seco dentro del congelador provoque la formación de condensación y se congele alrededor del marco del rociador, lo que provocará obstrucciones o daños.
15.3.3* Cuando los rociadores secos estén conectados a sistemas de rociadores de tubería húmeda que protejan estructuras de congeladores aisladas, el espacio libre alrededor del cilindro del rociador debe sellarse.
El tamaño del sistema de rociadores de tubería seca es importante para un flujo de agua rápido
NFPA 13 también regula el tamaño de un sistema de rociadores secos controlado por una válvula seca. 8.2.3.4 limita la capacidad máxima de un sistema individual a 750 galones cuando hay dispositivos de apertura rápida presentes, y 8.2.3.3 lo limita a 500 galones cuando no lo son. Si bien esta guía deja a los propietarios con poca flexibilidad para expandir los sistemas secos, está diseñada para garantizar que el agua retardante de llamas pueda llegar rápidamente al rociador una vez que se activa por un incendio.
La siguiente tabla detalla el tiempo máximo de suministro de agua permitido por NFPA 13 entre el momento en que se abre un rociador y se descarga el agua. Los cálculos se basan en el nivel del peligro: por ejemplo, los peligros «ligeros» pueden incluir oficinas o aulas donde los materiales combustibles ordinarios como madera o papel suelen estar presentes, mientras que los peligros «adicionales» son lugares como talleres de reparación de automóviles o hangares de aviones donde los incendios tienden a desarrollarse rápidamente con altas tasas de liberación de calor.
Tenga en cuenta que estos plazos de entrega no se aplican a las partes de la unidad de vivienda de ninguna ocupación. Allá, 8.2.3.6.3 exige un tiempo máximo de suministro de agua de 15 segundos al rociador más remoto en el sistema seco. Sección 8.2.3.8 también permite que los sistemas secos tengan tiempos de entrega adicionales si están listados por un laboratorio de pruebas reconocido a nivel nacional.
Protección automática confiable en temperaturas bajo cero
No se puede negar que los sistemas de rociadores secos contra incendios son más complicados y costosos de instalar que los sistemas húmedos. Pero en áreas expuestas a temperaturas bajo cero, la inversión inicial vale la pena por la tranquilidad que brindan para una protección contra incendios automática confiable.
Estén atentos a las próximas entregas de nuestra revisión de los sistemas de rociadores secos y sus aplicaciones, en las que exploraremos más componentes del sistema y los requisitos de inspección, prueba y mantenimiento, incluida una mirada detallada a cómo prevenir la corrosión.
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