Los sistemas de rociadores secos protegen a las personas y la propiedad en temperaturas bajo cero

Los sistemas de rociadores húmedos pueden dominar el mercado de la seguridad contra incendios, pero hay una mejor solución para ciertos entornos propensos a congelarse: los sistemas de rociadores secos. Los rociadores secos brindan la cobertura que necesita en áreas donde la temperatura desciende a 40 °F o menos, sin temor a que las tuberías se bloqueen o revienten. Y debido a que no siempre tienen agua corriendo por la mayor parte de la red de tuberías, también se usan para estructuras con contenidos delicados o costosos.

Esta primera pieza de una serie explica los sistemas de rociadores secos, incluido cómo funcionan y sus ventajas y desventajas sobre los sistemas húmedos. Las entregas futuras cubrirán los componentes adicionales, los requisitos de inspección, prueba y mantenimiento, y las consideraciones especiales al instalar sistemas secos, ¡así que permanezca atento!

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¿Por qué elegir un sistema de rociadores secos?

Los sistemas de rociadores de tubería húmeda simples y confiables suelen ser la primera opción en la protección contra incendios. Cuando un incendio hace que uno o más de los rociadores conectados se activen, el agua se descarga inmediatamente desdel rociador gracias a las tuberías que están llenas de agua a presión. Pero estos sistemas presentan desafíos cuando se instalan en entornos que experimentan temperaturas bajo cero.

Si es difícil climatizar de manera confiable las áreas que rodean la red de tuberías, los diseñadores deben intentar aislar completamente la tubería o usar trazado de calor para mantenerla caliente. Desafortunadamente, esto no siempre es posible o rentable en grandes sistemas húmedos. El anticongelante también ha sido una opción que se ha utilizado, aunque esto implica requisitos de seguridad complejos y problemas de eliminación gradual sobre los que puede leer aquí.

Algunos propietarios de edificios también dudan en colocar sistemas húmedos en áreas con equipos o documentos sensibles, por temor a que las fugas en las tuberías u otras fallas puedan causar daños materiales importantes.

Los sistemas de rociadores secos abordan estos desafíos porque no almacenan agua en sus tuberías de rociadores. En cambio, el aire presurizado o el nitrógeno retienen el suministro de agua en una válvula principal de tubería seca ubicada en un espacio calentado. La presurización se mantiene mediante un compresor de aire o un sistema cerrado de aire comprimido. Cuando se produce un incendio y uno o más de los rociadores se activan por el aumento de las temperaturas, se libera el aire comprimido de la tubería.

La subsiguiente caída en la presión del aire hace que la válvula de tubería seca se abra, permitiendo que el agua fluya hacia las tuberías y salga por los rociadores abiertos. Una línea de alarma conectada a la válvula se activa tan pronto como se abre la válvula. Recientemente, ha habido un movimiento para eliminar gradualmente el aire presurizado a favor del nitrógeno en las tuberías de rociadores secos porque no tiene oxígeno que se mezcle con el agua residual y cause corrosión.

Un diseño típico de un sistema de rociadores secos
Un diseño típico de un sistema de rociadores secos. Tenga en cuenta la válvula de tubería seca en el elevador de color azul, que es la clave para la activación del sistema.

Los sistemas de rociadores secos no deben confundirse con los sistemas de acción previa, que también usan aire o nitrógeno en sus tuberías. En los rociadores de preacción, el agua solo se libera después de que se abre una válvula eléctrica mediante detección independiente de llama, calor o humo, o alguna combinación de activación de rociadores y alarma. Los sistemas de rociadores de acción previa se utilizan normalmente para proteger áreas particularmente sensibles, como museos o aquellas que contienen servidores o equipos de comunicaciones.

La Asociación Nacional de Protección contra Incendios (NFPA) describe la razón básica para usar estos sistemas en NFPA 13: Norma para la Instalación de Sistemas de Rociadores:

De la edición 2019 de NFPA 13

8.16.4.1.1 Cuando alguna parte de un sistema esté sujeta a congelamiento y las temperaturas no puedan mantenerse confiablemente a 40 °F (4 °C) o más, el sistema debe instalarse como un sistema de tubería seca o de preacción.

Conociendo la válvula de tubería seca

Las válvulas de tubería seca se instalan al final de un elevador de rociadores contra incendios, actuando como un centinela que evita que el suministro de agua ingrese a la red de tuberías presurizadas hasta que se necesite. Es fundamental colocar la válvula de tubería seca en un área donde la temperatura no pueda descender por debajo de los 40 grados F. De lo contrario, se puede formar hielo en el suministro de agua, creando un bloqueo que impide que el agua fluya, incluso si la válvula se abre.

Algunas cosas clave sobre las válvulas de tubería seca y la presión:

  • Como se indicó anteriormente, una diferencia de presión mantiene cerradas las válvulas de tubería seca: la tubería del rociador generalmente tiene una presión cinco veces mayor que el suministro de agua cuando la válvula está cerrada. Una presión típica en el lado del sistema es de 40 psi y debe caer a 6 psi para abrir la válvula de tubería seca.
  • Un interruptor de baja presión envía una alarma si la presión del aire en el lado del sistema cae 10 psi por debajo de lo normal. La activación de este interruptor no significa necesariamente que se haya abierto un aspersor; las caídas de presión también pueden deberse a problemas como fugas y fallas en el compresor. Las inspecciones rápidas pueden solucionar el problema antes de que la presión caiga lo suficiente como para que se abra la válvula de tubería seca. NFPA 72: Código Nacional de Señalización y Alarma de Incendio (17.16.2.2.1) requiere que se controle la presión del aire para que los cambios de 10 psi por debajo del valor nominal se detecten rápidamente.
  • Se puede usar una pequeña cantidad de agua de cebado para crear un mejor sello en algunos modelos de válvulas de tubería seca.
  • Las válvulas de tubería seca incluyen una cámara intermedia con un interruptor de flujo de agua y un puerto de alarma, que a menudo se conecta a un gong de motor de agua o una campana de alarma eléctrica fuera del edificio. Esta sección de tubería normalmente no contiene agua y no está presurizada.

El llenado retrasado de tubería seca es un inconveniente y un beneficio

Los pasos adicionales involucrados en la activación de un sistema de rociadores secos crean una demora de hasta 60 segundos entre la activación del rociador y el agua que llega al rociador. Como se mencionó anteriormente, se pueden detectar ligeras caídas de presión que no son causadas por la activación de los rociadores y se pueden solucionar los problemas antes de que el sistema se inunde de agua. Sin embargo, las tuberías deben llenarse y los rociadores deben activarse lo suficientemente rápido para evitar que se propague un incendio.

NFPA 13 detalla los requisitos de tiempo para el suministro de agua en sistemas secos que corresponden al tamaño del sistema y la clasificación de riesgo del edificio:

De la edición 2019 de NFPA 13

8.2.3.7* El tamaño del sistema debe ser tal que la descarga inicial de agua desde la conexión de prueba de disparo del sistema o las salidas del múltiple no supere el tiempo máximo de suministro de agua especificado en la Tabla 8.2.3.6.1, comenzando con la presión de aire normal en el sistema y en el tiempo de conexión de prueba de inspección completamente abierta.

Tabla de tiempo de entrega de agua de rociadores secos
Fuente: La edición 2019 de NFPA 13

Los accesorios llamados aceleradores pueden ayudar a que la válvula seca funcione más rápido. Al redirigir el flujo de aire en la tubería, reducen la presión más rápido y aceleran el tiempo de apertura de la válvula.

También se requieren interruptores de flujo, que envían una alarma a un panel de alarma contra incendios y/o departamento de bomberos cuando el agua fluye a través de la tubería. NFPA 13 (16.11.3.4) prohíbe específicamente los interruptores de flujo de agua de tipo paleta; el flujo de agua es tan fuerte cuando se abre la válvula que es probable que dañe o quite las paletas. Se deben utilizar interruptores de tipo presión.

Los accesorios adicionales también pueden mejorar el funcionamiento de un sistema de rociadores secos:

  • Los dispositivos de mantenimiento de aire mantienen la presión adecuada en la tubería del rociador al agregar aire cuando se detecta una pequeña pérdida de presión.
  • Los secadores de aire eliminan la humedad dentro de la tubería del rociador que puede provocar corrosión.

¿Dónde se deben usar los sistemas de rociadores secos?

En pocas palabras, cualquier estructura grande al aire libre o sin calefacción sujeta a temperaturas bajo cero que necesite protección con rociadores puede confiar en un sistema de rociadores secos o de acción previa. El uso de un sistema de rociadores húmedos (sin trazado de calor u otras medidas) en estos entornos corre el riesgo de congelar, bloquear y reventar la tubería, inutilizando el sistema y poniendo en peligro a las personas y la propiedad. Los usos más comunes de los rociadores secos incluyen:

  • Zonas de carga de acceso directo o muelles de carga
  • Almacenes sin calefacción
  • Jardinería o centros de abastos
  • Cámaras frigoríficas, congeladores comerciales y neveras portátiles
  • Estacionamientos expuestos
  • Áticos no acondicionados
  • Lugares con almacenamiento sensible al agua

El código y las normas rigen la instalación de rociadores

Códigos de construcción y de incendios, incluidos NFPA 5000: Código de seguridad y construcción de edificios – Código Internacional de Construcción (IBC), ordenanzas locales y NFPA 101: Código de seguridad de vida – exigir el uso de algún tipo de sistema de rociadores automáticos en edificios en función de factores como la altura y el tamaño del edificio, su grupo de ocupación y su número de ocupantes. Se requieren en la mayoría de los edificios comerciales nuevos que superan los 5,000 pies cuadrados y en las estructuras existentes que se expanden a más de 12,000 pies cuadrados.

Pero incluso donde los rociadores contra incendios no son obligatorios, los códigos y estándares ofrecen incentivos que podrían reducir significativamente otros costos de construcción si los instala, incluido el uso de materiales de construcción menos costosos en edificios con rociadores, rutas de salida más largas, limitaciones de área de piso más grandes y menos requisitos para construcciones resistentes al fuego.

NFPA 13: Norma para la Instalación de Sistemas de Rociadores se aplica cada vez que se instala un sistema, incluso si la instalación fue voluntaria y no requerida por el código de construcción. Hay una serie de requisitos específicos para la instalación del sistema seco que cubriremos en un blog posterior.

Un diagrama de válvulas en un sistema de tubería seca
Un diagrama de válvulas en un sistema de tubería seca. Fuente: Fox Valley Fire

Ventajas de los sistemas de rociadores secos

Tranquilidad en temperaturas bajo cero. Los sistemas de rociadores secos brindan protección automática en espacios donde las temperaturas bajo cero harían que los sistemas de rociadores húmedos fueran ineficaces.

Menos posibilidades de daños por agua. La falta de agua en las tuberías cuando no hay un incendio hace que la condensación superficial y el goteo sean menos probables, una consideración clave en áreas donde se almacenan materiales sensibles al agua. Las tuberías comprometidas tampoco verterán agua instantáneamente sobre los activos, aunque las inundaciones no están descartadas si el daño hace que la presión del aire caiga lo suficientemente rápido como para activar el sistema.

Con el tiempo, la corrosión puede hacer que se formen pequeños agujeros en las tuberías que hacen que la presión de aire del sistema caiga. Si el compresor de aire no puede reemplazar el gas tan rápido como se escapa, el sistema se disparará y el agua entrará en la tubería y se filtrará a través de los orificios, a veces en forma de goteo, pero potencialmente en forma de chorro que empapa los activos.

La corrosión a menudo es causada por pequeñas cantidades de agua residual que se acumulan en el fondo de la tubería y otros puntos bajos dentro del sistema. Es importante asegurarse de que el sistema esté correctamente inclinado para que el agua se drene hacia el elevador y los puntos bajos designados. También es importante drenar el sistema cada trimestre para eliminar la humedad e inspeccionar periódicamente las tuberías en busca de daños.

Y si el sistema se monitorea de acuerdo con los estándares de la NFPA, se le notificará cuando algún problema haga que la presión del aire baje más de 10 PSI, lo que le alertará sobre problemas menores antes de que activen la válvula de tubería seca.

Desventajas de los sistemas de rociadores secos

  • Mayor complejidad. Los sistemas de rociadores secos requieren equipo de control adicional y componentes de suministro de presión de aire, lo que los hace técnicamente más complejos que los rociadores húmedos.
  • Costos más altos. Esta complejidad adicional significa que los sistemas de rociadores secos son más costosos de instalar y mantener. Sin embargo, aún pueden costar menos que el acondicionamiento climático de un espacio sujeto a temperaturas bajo cero o que se enfrentan a daños por agua.
  • Menos flexibilidad de diseño. NFPA 13 (8.2.3.4) limita la capacidad máxima de un sistema individual de rociadores secos a 750 galones, dando a los propietarios menos flexibilidad para expandir el sistema.
  • Ligero retraso en la respuesta al fuego. Como se mencionó, pueden pasar hasta 60 segundos desde el momento en que se abre un rociador seco hasta que el fuego es rociado con agua, lo que permite que el fuego se propague un poco más de lo que lo haría un sistema de rociadores húmedos.

Los sistemas de rociadores secos debidamente mantenidos son una solución eficaz de protección contra incendios

A pesar de algunas medidas y costos adicionales, los sistemas de rociadores secos suelen ser la mejor solución automática de protección contra incendios para propiedades donde la temperatura ambiente es lo suficientemente fría como para congelar el agua en un sistema de rociadores húmedos. La falta de agua en sus tuberías también los hace ideales para áreas donde las fugas y el mal funcionamiento de los rociadores pueden dañar activos sensibles.

Estén atentos a las próximas entregas de nuestra revisión de los sistemas de rociadores secos, en los que exploraremos los requisitos de instalación, prueba y mantenimiento, incluido un análisis detallado de cómo prevenir la corrosión.

Un rociador seco


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