Conocer las ventajas y desventajas de cada opción lo ayudará a encontrar la opción adecuada para su propiedad.
Cada material de tubería del sistema de rociadores contra incendios ofrece ventajas únicas, pero también tienen sus desventajas. Comprender el material que instala y tomar las medidas adecuadas para sortear sus desafíos es clave para el rendimiento confiable y duradero de los rociadores contra incendios.
La ubicación, la utilidad, el diseño, la temperatura ambiente y la clasificación de riesgo de ocupación de la Asociación Nacional de Protección contra Incendios (NFPA) de una propiedad son solo algunos de los factores que pueden afectar la durabilidad de las tuberías en los sistemas de rociadores.
Anteriormente, analizamos las tendencias de las tuberías en los sistemas de rociadores domésticos y analizamos en profundidad las ventajas y desventajas del acero para los sistemas de rociadores comerciales. En este blog, finalizamos nuestro examen del material de tubería para sistemas de rociadores contra incendios más popular para propiedades comerciales al explorar los pros y los contras del cobre y el CPVC (cloruro de polivinilo clorado).
No dude en consultar nuestra selección de componentes para tuberías, como accesorios para tuberías de CPVC perchas selladores y juntas y paquetes de bridas así como otras partes y accesorios para uso comercial y residencial sistemas de rociadores.
Una revisión rápida de los requisitos de la NFPA para el material de la tubería del sistema de rociadores contra incendios
Antes de comenzar, repasemos rápidamente los requisitos de la NFPA:
- La edición 2019 de NFPA 13: Norma para la Instalación de Sistemas de Rociadores (3.1.1) permite materiales metálicos y no metálicos listados para tuberías y tubos de rociadores que cumplen o exceden varios estándares de la Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales (ASTM). Puede ver una lista de estos estándares en nuestro blog anterior.
- Es fundamental que todas las tuberías de las instalaciones de rociadores contra incendios hayan sido probadas por una organización de seguridad externa para su uso en sistemas de rociadores y estén «listadas» como tales. Los tubos de metal están listados en UL 852 y los tubos termoplásticos están listados en UL 1821. Los tubos listados se identifican fácilmente por el logotipo de la agencia de listado.
- Algunas tuberías podrían no cumplir con los estándares de ASTM, pero NFPA 13 permite su uso siempre que se indique lo contrario. y instaladores cuidado con las limitaciones en el listado (3.2.1.1 y 7.3.3.1). NFPA 13 requiere que los fabricantes incluyan limitaciones de listado en sus instrucciones de instalación (7.3.2.1.2). Línea de fondo: los instaladores de rociadores deben revisar cuidadosamente las instrucciones del fabricante para tener esto en cuenta.
Para elegir un material de tubería, debe determinar qué nivel de riesgo define su propiedad. UL (anteriormente Underwriter Laboratories) solo enumera las tuberías para los niveles de riesgo en los que se puede contar con un rendimiento confiable.
La mayoría de las oficinas, por ejemplo, son de “riesgo leve” y pueden usar cualquiera de estas tuberías, pero las empresas que almacenan regularmente más materiales combustibles tienen niveles de riesgo más altos y, por lo tanto, no pueden instalar tuberías de CPVC en sus sistemas de rociadores.
El cuadro a continuación, también publicado en la primera parte de nuestra serie de materiales de tuberías, resume diferencias importantes entre las opciones más populares:
Ahora exploremos los pros y los contras del cobre y el CPVC:
La tubería de cobre para rociadores contra incendios cuesta más, pero los defensores insisten en que los beneficios superan el precio
El cobre es un metal fuerte, duradero y maleable que se ha utilizado en tuberías de rociadores contra incendios desde 1961. Aunque tiene los costos de instalación inicial más altos, los defensores del cobre dicen que su longevidad, resistencia natural a la corrosión y prevención de la pérdida de capacidad, lo que significa que puede continuar con más agua para fluir a través de la tubería, superan los precios más altos.
La resistencia inherente del cobre a la corrosión y al crecimiento bacteriano minimiza la formación de incrustaciones dentro de las tuberías de rociadores, lo que generalmente permite que la medida total del diámetro interno de un tubo permanezca constante durante su vida útil. La película de óxido que se forma naturalmente en la superficie interna de la tubería de cobre crea una barrera protectora, lo que elimina la necesidad de enjuagar el sistema con frecuencia para evitar la acumulación de corrosión y la obstrucción.
Esta superficie interna consistentemente lisa brinda menos resistencia a la fricción que la tubería de acero, otorgando al cobre un factor C de 150. El factor C hidráulico mide la aspereza en el interior de las tuberías y su capacidad para impedir el flujo de agua. Como resultado, no hay necesidad de aumentar los costos de materiales al sobredimensionar las tuberías de cobre para compensar la disminución de la capacidad de flujo que la corrosión puede causar con el tiempo, lo que a menudo es necesario para el acero.
De hecho, NFPA 13 (27.2.1.2) permite que el tamaño del orificio de las tuberías de cobre sea tan pequeño como ¾ de pulgada, mientras que las tuberías de acero deben tener al menos una pulgada de diámetro. La capacidad de flujo mejorada de las tuberías de rociadores contra incendios de cobre también permite un aumento en la cantidad permitida de rociadores en tuberías de 2 pulgadas o más, lo que también puede ayudar a mantener bajos los costos de instalación.
No malinterprete que el cobre nunca corroer. Con el tiempo, pueden ocurrir picaduras y acumulación de incrustaciones dentro de las tuberías de cobre para rociadores contra incendios, pero sucede tan lentamente en comparación con las tuberías de acero que es mucho menos preocupante. Sin embargo, la acidez y la dureza del agua pueden acelerar la corrosión en las tuberías de cobre y crear fugas diminutas, por lo que es importante asegurarse de que los valores de pH de los suministros de agua se mantengan por encima de 7 y que se utilicen ablandadores de agua cuando sea necesario.
El punto de fusión relativamente alto del cobre de 1980 °F (1082 °C) lo hace adecuado para su uso con cualquier clasificación de ocupación de la NFPA. No se vuelve quebradizo a bajas temperaturas como algunas tuberías termoplásticas, aunque puede reventar con daños por congelación. Y la exposición prolongada a los rayos UV no afecta su rendimiento ni su resistencia. La capacidad de transporte de agua de la tubería de cobre para rociadores contra incendios sigue siendo efectiva en condiciones ambientales extremas y amplios rangos de temperatura, lo que la hace útil para sistemas de rociadores secos y húmedos.
tipos de cobre k, Lo METRO se puede utilizar para sistemas de rociadores contra incendios, ofreciendo pesos más ligeros y mayor flexibilidad a medida que se reduce el diámetro. Las tuberías tipo M tienen las paredes más delgadas y las tuberías tipo K tienen las más gruesas. El peso más ligero del cobre hace que sea más fácil de transportar, almacenar y manipular que la tubería de acero, aunque sigue siendo más pesado que el CPVC.
De la edición 2019 de NFPA 13
16.3.5 Tubo de Cobre. El tubo de cobre, como se especifica en las normas enumeradas en la Tabla 7.3.1.1, deberá tener un espesor de pared de Tipo K, Tipo L o Tipo M cuando se utilice en sistemas de rociadores.
Un Instituto Nacional de Estándares y Tecnología reporte establece que un tubo de cobre tipo M de 1 pulgada pesa 0,46 lb/ft. Eso es menos de un tercio del peso de la tubería de acero cédula 40 (3,9 lb/pie) y un poco más de un tercio del peso de la tubería de acero de pared liviana (5,5 lb/pie).
El cobre es lo suficientemente rígido para extenderse por largos tramos sin soportes continuos, aunque requiere más perchas que el acero. También es lo suficientemente flexible como para doblarse para esquivar obstrucciones, minimizando el número de juntas. Al igual que el acero, no es necesario manipularlo con guantes de seda; no se agrieta ni se rompe fácilmente por los impactos durante la instalación.
El CPVC es un material termoplástico que se puede moldear fácilmente en diferentes formas para crear tuberías, accesorios y válvulas. Aunque los propietarios inicialmente se mostraron escépticos sobre la capacidad de una tubería de plástico para resistir las llamas, las tuberías de CPVC para rociadores contra incendios han ganado una amplia aceptación desde que se instalaron los primeros sistemas en la década de 1980.
Su inmunidad inherente a la corrosión ha tenido un gran impacto en la industria de protección contra incendios, creando sistemas de rociadores que normalmente permanecen en servicio durante al menos 50 años. Las tuberías de CPVC para rociadores contra incendios tienen una superficie resbaladiza y relativamente impermeable que mantiene a raya la contaminación bacteriana y evita que los depósitos se acumulen y obstruyan las tuberías. Las tuberías de CPVC también resisten naturalmente la degradación de los productos químicos clasificados como ácidos, álcalis o materiales inorgánicos. Todas estas características permiten que el agua fluya a través de las tuberías de CPVC con poca fricción, lo que les otorga un factor C de 150, un número que equivale a la suavidad de las tuberías de cobre.
Las pruebas exhaustivas y la aprobación de UL ayudaron a disipar los temores iniciales de que las tuberías de CPVC se derritieran durante un incendio. En realidad, se debe obligar al CPVC a quemarse poniendo la tubería en contacto directo con fuego, y deja de arder tan pronto como se retira la llama. En cambio, se forma una capa de carbonización en el exterior de la tubería, creando una barrera térmica que protege el interior y permite que el agua fluya sin control hacia el fuego.
La tubería de CPVC para rociadores contra incendios también cuesta menos que la tubería de metal, es más fácil de manejar debido a su peso liviano y la instalación es más rápida y segura: las juntas se sueldan químicamente a mano sin llama ni equipo pesado. Una instalación más fácil generalmente conduce a ahorros en costos de mano de obra.
Mire este video para conocer las mejores prácticas para instalar tuberías de CPVC:
Aplicaciones y limitaciones del tipo de rociador contra incendios de CPVC
La tubería de CPVC solo está listada para ocupaciones de riesgo leve, ya que comienza a ablandarse a temperaturas ligeramente superiores a 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).
La tubería de CPVC se puede usar de manera segura en viviendas unifamiliares y multifamiliares, así como en ocupaciones comerciales donde los incendios se desarrollan más lentamente con menos calor, como oficinas, escuelas, estaciones de bomberos, hoteles, hospitales, bibliotecas sin almacenes grandes, prisiones, museos, y hogares de ancianos. También se puede implementar en habitaciones clasificadas como «riesgo ordinario» que tienen menos de 400 pies cuadrados y dentro de un entorno de riesgo leve, como cocinas en una instalación institucional.
La tubería de CPVC para rociadores contra incendios no está listada para uso en entornos exteriores expuestos, ya que la exposición prolongada a la luz solar puede afectar su resistencia. Tampoco se recomienda para sistemas secos comerciales, ya que puede volverse quebradizo a bajas temperaturas, creando un grave peligro para la seguridad si la energía del gas presurizado se libera repentinamente debido a la ruptura de una tubería. Pero Tyco tiene un sistema de tubería seca basado en CPVC listado por UL para ocupaciones residenciales que no siempre tienen clima controlado, como las casas de vacaciones.
También es importante tener en cuenta que no todas las tuberías y componentes de CPVC están listados para el mismo uso exacto en sistemas de rociadores contra incendios. Es fundamental que los contratistas confirmen a través del fabricante que el producto que desean instalar no solo se incluye en la lista de rociadores contra incendios, sino también para la aplicación específica que pretenden.
Las marcas de tuberías de CPVC TFI, FlameGuard y FireLock están listadas para rociadores con una clasificación ASTM 05 respetable, pero el CPVC BlazeMaster tiene un proceso de fabricación diferente que le otorga la clasificación ASTM 06 más alta. Esto significa que tiene un 25 por ciento más de resistencia estimada a largo plazo, o presión de diseño hidrostática, y es ligeramente menos probable que estalle a temperaturas más altas.
Esta diferencia significa que Blazemaster tiene aplicaciones ligeramente más amplias que otras marcas de CPVC en sótanos sin terminar. Consulte nuestro blog anterior para obtener más información sobre si esto hace una diferencia en su instalación.
Dado que el CPVC es un material de tubería de combustible limitado, debe instalarse con cuidado para evitar que la tubería falle durante un incendio. Proteger la tubería con una capa de paneles de yeso o madera contrachapada es una opción viable. También se pueden usar plafones empotrados fijados en su lugar.
Los sistemas de tuberías deben diseñarse cuidadosamente para garantizar que el CPVC no esté muy expuesto a dispositivos que puedan generar temperaturas superiores a 150 °F, como artefactos de iluminación, balastos y líneas de vapor. La flexibilidad y el peso ligero del CPVC también requieren colgadores espaciados a intervalos más cortos que las tuberías metálicas, lo que puede aumentar los costos de instalación. Es especialmente importante apoyar la tubería de rociadores contra incendios de CPVC a una distancia corta de la caída a los rociadores para evitar el movimiento que podría afectar el flujo de agua durante un incendio.
La relativa fragilidad de la tubería de CPVC en comparación con el metal también es una preocupación, con posibles daños si los materiales se caen, golpean o pisan durante la instalación. El estrés mecánico causado por los métodos de suspensión o doblado de la tubería más allá de las limitaciones recomendadas por el fabricante puede causar fallas por estrés con el tiempo. NFPA 13 (A.7.3.2) también advierte a los instaladores que eviten los materiales de construcción que pueden degradar el rendimiento de la tubería de CPVC, incluidos los materiales utilizados en la fabricación de sistemas de rociadores; aditivos para suministros de agua, cables y cableado; y ciertos insecticidas y fungicidas.
Pero cuando se toman las precauciones adecuadas, el CPVC puede ser una alternativa segura, confiable y económica a las tuberías metálicas para ocupaciones de riesgo leve, una opción que limita los costosos problemas de corrosión.
Elija sabiamente el material de la tubería del sistema de rociadores contra incendios
Los rociadores contra incendios automáticos son la primera línea de defensa de un edificio durante un incendio y controlan las llamas el 96 por ciento del tiempo que funcionan. Elegir un material de tubería que pueda satisfacer las necesidades específicas de su propiedad y suministrar agua de manera confiable durante un incendio es esencial para salvar vidas y evitar daños a la propiedad.
El cobre es una gran opción en una amplia gama de aplicaciones comerciales. Cuesta más que el acero, pero resiste la corrosión como un campeón. El CPVC tiene una resistencia a la corrosión aún mayor y cuesta menos que cualquier opción metálica, pero solo puede usarlo en entornos residenciales y de riesgo leve (con excepciones para espacios de riesgo ordinario dentro de esos entornos). Un contratista de rociadores calificado sabrá elegir sabiamente.
¿Quiere instalar tuberías de rociadores contra incendios? Consulte nuestra selección de componentes de tuberías, como accesorios de tubería de CPVC, colgadores, selladores y empaques y paquetes de bridas, así como otras piezas y accesorios para sistemas de rociadores comerciales y residenciales.
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