MODULO INSTALACIONES CONTRAINCENDIO A BASE DE ROCIADORES        AUTOMATICOS              UBA        Septiembre 2011
UNIDADES UTILIZADAS•   Metro (m), Kilogramo masa (Kg), Segundo (s)•   Unidad de Fuerza: Newton = 1Kg * 1m/s2•   1 Kgr (fue...
INDICE• Analisis de los Riesgos• Agua: sus limitaciones• Objetivos del Diseño• Rociadores: su efectividad• Quien exige roc...
Porque El Agua• AGUA - Razones de su Uso:• Disponibilidad• Capacidad Calórica: (1 Cal/Kg.°C -y 600 Cal/Kg  pasar de liquid...
AGENTE EXTINTOR AGUA• AGUA: Limitaciones• Temperatura mínima: 0°C• Líquidos Inflamables con punto de inflamación  menor a ...
AGENTE EXTINTOR AGUA• PROPIEDADES:•   Calor Absorbido:De 20°C a 100°C= 80 Cal/kg•   Su pase a Vapor: 540 Cal/kg (2260J/kg•...
AGENTE EXTINTOR AGUA• AGUA – APLICACIONES• Chorro Pleno: para llegar lejos en un incendio  descontrolado• Niebla: Para pro...
ANALISIS DEL RIESGO• a)Condicionantes Externos:   – Clima: Temperaturas máximas y mínimas   – Geografía: Altitud          ...
ANALISIS DEL RIESGO• b)Factores Internos• Denominación de Usos:•   Áreas de Producción•   Aéreas de Servicio: Hospitales, ...
• NFPA 13 Ed. 2007 – Índice• ..UBANFPA 13 2007 Esp Indice.doc• ..ESPECIALISTA EN SEGURIDAD CONTRA  INCENDIOVIDEOSThe Stati...
• ..ESPECIALISTA EN SEGURIDAD CONTRA  INCENDIOVIDEOS991 sprink residential.wmv• ..ESPECIALISTA EN SEGURIDAD CONTRA  INCEND...
ANALISIS DEL RIESGO DEFINICIONESEl capitulo 5 de NFPA 13 Ed. 2007 define los  diferentes Riesgos en:–Riesgo Leve:– Ej. Ofi...
–Riesgo Ordinario 2:     –Ej. Molinos, Confección de Productos,      Destilerias–Riesgo Alto:     –Ej. Hangares, Manufactu...
ANALISIS DEL RIESGO–Almacenamientos • El tipo de material almacenado y la altura   de almacenaje definen el riesgo y los  ...
ANALISIS DEL RIESGO• Almacenamientos• La ley 19587 en su Decreto 351 considera el  tipo de material desde R2 (Inflamables)...
AGUA: Objetivos de Diseño• Extinción: Se logra por alguno de los  siguientes métodos:  – Enfriamiento de Materiales o Supe...
AGUA Objetivos de Diseño• Control de la Combustión: Donde se controla el  incendio hasta que se consuma el combustible en ...
AGUA Objetivos de Diseño• Prevención de Incendios: Aplicar agua para  diluir, disolver o dispersar vapores o gases  inflam...
INSTALACIONES FIJAS• Rociadores Automáticos: Húmeda – Seca• Sistemas Preaccion• Rociadores Abiertos• Sistemas Diluvio: Con...
ROCIADORES AUTOMATICOS• Efectividad:• Distribuye agua pulverizada en el foco de incendio a  la densidad necesaria en forma...
ROCIADORES AUTOMATICOS Distribución Típica de Agua
ROCIADORES AUTOMATICOSDistribución de Agua Según Presión
Rociador Standard Distribución a 7psi (0,5bar)
Rociador Standard Distribución a 70 psi (5 bar)
Rociador Standard Distribución a 175psi (12,8bar)
Distribución de agua en Rociador Estilo Antiguo         y Moderno (Regadera – Spray)
ROCIADORES AUTOMATICOS     Acción del Calor
ROCIADORES AUTOMATICOS•   Quien exige:•   Ley 19587 Dto. 351/79•   Código de Edificación de CABA•   Códigos Locales•   Pro...
ROCIADORES AUTOMATICOS• Dto. 351/79:• Llevara rociadores todo Uso ubicado en 2°  subsuelo y hacia abajo, excepto R5 a R7• ...
ROCIADORES AUTOMATICOS•   DISEÑO DEL SISTEMA: Norma NFPA 13•   Etapa N°1:•   Análisis del Riesgo:•   Uso: Procesos o Servi...
ROCIADORES AUTOMATICOS• Almacenajes:  – Clase 1  – Clase 2  – Clase 3  – Clase 4  – Plásticos  – La altura incrementa la d...
ROCIADORES AUTOMATICOS• Combustibles Líquidos o Inflamables:   – Se rigen por otras normas: NFPA 30, NFPA     11(Espuma Ba...
ROCIADORES AUTOMATICOS                Tipo de RIESGO• Riesgo Liviano: Ocupaciones donde la cantidad y/o  combustibilidad d...
ROCIADORES AUTOMATICOS• Riesgo Ordinario (Grupo II): Ocupaciones  donde la cantidad y combustibilidad de los  contenidos s...
ROCIADORES AUTOMATICOS• Riesgo Peligroso (Grupo I): Ocupaciones  donde la cantidad y combustibilidad de los  contenidos es...
ROCIADORES AUTOMATICOS• Riesgo Peligroso (Grupo II): Ocupaciones con  moderado a importante cantidad de líquidos  combusti...
ROCIADORES AUTOMATICOS• 1) Ubicados directamente en paletas de  madera• 2) Ubicados en cartón corrugado de simple  capa co...
ROCIADORES AUTOMATICOS• Clase II: Productos NO combustibles en armazones  de madera, cajas de madera solida, cartón corrug...
ROCIADORES AUTOMATICOS• Clase IV: Productos con o sin paletas, que cumplen  alguno de los siguientes criterios:   1)Constr...
ROCIADORES AUTOMATICOS• Plásticos:   – Gr. A: ABS, EPDM, Goma natural si     expandida   – Gr. B: Celulósicos, Goma Natura...
ROCIADORES AUTOMATICOS• La Norma NFPA 13 tiene una clasificación por  uso, y es la que seguiremos como norma de  aplicación.
Rociadores Automáticos• Etapa N°2:• Determinación de la Densidad de Aplicación  de Agua y• Determinación de la Superficie ...
ROCIADORES AUTOMATICOSDensidad de Aplicación según Riesgo
Rociadores: Densidad de Aplicación• La Superficie a considerar puede variar según la  configuración del techo y el riesgo•...
Rociadores: Densidad de Aplicación• Las curvas anteriores son para el rociador “estándar”:  conexión de ½”, orificio de sa...
CURVA CAUDAL PRESION DE ROCIADORES
Rociadores• NOTA:• Dado que se mencionan rociadores de  respuesta “standard” y de “respuesta rapida” ,  cabe explicar el i...
Sistemas de Rociadores: Componentes•   Rociadores•   Cañerías sobre nivel•   Accesorios•   Uniones de Cañerías y Accesorio...
Componentes: Presiones de Trabajo• Los componentes de la instalación serán del  rango adecuado para la máxima presión de  ...
ROCIADORES AUTOMATICOS  Rociador Spray Erguido
ROCIADOR SPRAY PENDIENTE
ROCIADOR SIDEWAL (de Pared)
ROCIADOR SIDEWAL HORIZONTAL
ROCIADOR EMBUTIDO
ROCIADOR OCULTO
ROCIADOR OCULTO
ROCIADORES AUTOMATICOS• Rociadores Especiales:• Los rociadores antes mostrados son todos  para la protección de Riesgos Le...
Rociador Automático Erguido para Depositos          con Apilado AltoK:16,8
Rociador Automático Cobertura Extendida (ECOH)–             Riesgo Ordinario K=14
Rociador ECOH• Solo puede usarse en cielorrasos SIN obstrucciones,  o NO combustibles con obstrucciones, en ningún  caso c...
Rociador ECOH
Rociador Sidewal Cobertura Extendida RespuestaRapida K=8 para Riesgos Leves – Cubre hasta 4,9m x   7,3m a 0,24MPa, descarg...
Distribución de Agua del Sidewal             ECHSW
Rociador “Central” ON-OFF Riesgo Leve
Rociador ON-OFF Activado
ROCIADORES: Densidades y Superficie de                       DiseñoRIESGO             Superf. Diseño   Densidad GPM/p2   D...
Demanda de Agua para Bocas de Incendio con        Rociadores -por NFPA 13 Cap. 11  Uso       Bocas de Incendio   Bocas de ...
Rociadores Automáticos:Elección de la Temperatura
Rociadores: Temperatura• En techos metálicos sin aislación la  temperatura será elevada• En zonas donde haya equipos de ca...
Rociador: Área de Protección• Etapa 3:• El área protegida por un rociador esta definida por:• a) A lo largo del ramal la d...
Rociadores: Área máxima de Cobertura• El área máxima de cobertura depende del tipo y  estilo de rociador. Ningún rociador ...
Rociadores Standard: Área y Distancia Máxima en Usos          Riesgo Leve (8.6.2.2.1(a) NFPA 13)Tipo de Construcción      ...
Rociadores Standard: Área y Distancia Máxima en Usos           Riesgos Ordinario (8.6.2.2.1(b) )  Construcción    Sistema ...
Rociadores Standard: Área y Distancia Máxima en Usos           Riesgos Alto 1 y 2 (8.6.2.2.1(c))                          ...
Rociadores Standard: Distancias• Distancia Máxima a Pared: la mitad de la máxima entre  rociadores en la misma dirección• ...
ENSAYOS DE ALPERT
Temperaturas en Cielorraso• De acuerdo a los ensayos de Alpert en 1972 para  fuegos estables en grandes espacios, ellos ar...
CURVAS TEMPERATURA-ALTURA-RADIO- FUEGO de 17MW
Incremento de Temperatura según Alpert
Alpert• Lo que el grafico nos muestra es:• A medida que crece la altura para activar el detector  termico requiero mas POT...
Alpert• Para resolver este problema la norma NFPA72  reduce el espaciamiento de los detectores  termicos.• La altura limit...
• MODULO 2
Rociadores-Determinación del Área de Diseño• Para definir el Area de Diseño debemos PRIMERO  realizar la distribución de r...
Rociador: Determinación del Área de Diseño• Método del Área de Diseño: Sera el área de un  rectángulo con un lado minimo d...
ELECCION DEL AREA DE DISEÑO
Elección del Área de Diseño
Numero de Rociadores a Considerar• Asumimos un area remota de 139m2 (Ordinario I) y por la  distribución el area por rocia...
Ubicación de los Rociadores• El rociador numero 13 se debe ubicar, en los  sistemas en “árbol” en el ramal siguiente hacia...
Rociadores• Sistema de Cañería en Grilla: Se deben elaborar no  menos de 3 juegos de cálculos para determinar el  área mas...
Grilla
Rociadores: Presión Mínima de Diseño• El rociador mas alejado deberá tener una presión tal que  descargue el caudal que su...
LEY DE BERNOULLI
LEY DE BERNOULLI• En todo fluido incompresible que circula en forma estable  por una cañeria, sin fricción, por el princip...
LEY DE BERNOULLI
LEY DE BERNOULLI•   VA: Velocidad del agua en el punto A•   VB: Velocidad en el punto B (extremo de la cañeria)•   PA: Pre...
DIMENSIONES• Se deben usar las unidades del sistema  metrico para que sea congruente la formula.  V2/2g= m2/seg2/m/seg2= m...
Si en la formula anterior consideramos que la velocidad en elpunto A es cero (pelo de agua) y la presion es la atmosferica...
CALCULOS HIDRAULICOS• En incendio vemos que se tiene siempre como dato el  caudal (l/min) que surge del requerimiento del ...
CAUDAL POR ORIFICIO• El caudal por un ORIFICIO viene dado por la ecuación:• Q= C*A*(V)•   Donde:•   C: Coeficiente de form...
CAUDAL POR ORIFICIO• La Velocidad está ligada a la presión Normal en  el orificio por:• P= (V)2/2*g [presion en Newton/m2]...
CAUDAL POR ORIFICIO• Por razones tecnicas el K de los rociadores  automaticos los da el fabricante para las unidades  metr...
CALCULO DE LA PERDIDA DE FRICCION• Teniendo el caudal a descargar por el orificio y la  presión necesaria para que salga d...
Rociadores: Calculo de Perdida de Fricción por              Hazen y Williams
Formula de Hazen y Williams• Donde:• Pm = perdida por fricción en bar por metro lineal de  cañeria: Esto incluye la longit...
Cálculos Hidráulicos- Puntos a Tener en Cuenta• El diámetro mínimo de los caños es de 1” para acero  y ¾” para cobre o cañ...
Cálculos Hidráulicos – Exigencia de NFPA 13• Perdidas por Fricción:• Los tés y cruces en el sentido del cambio de direcció...
Calculos Hidráulicos - Consideraciones• Perdidas por Velocidad:• La norma NFPA no exige que se tenga en  cuenta las pérdid...
Cálculos Hidráulicos Presiones Limites• La presión mínima en el rociador no será  inferior a 50 KPa (7 psi)• La presión má...
Rociadores: Esquema de Calculo
Calculo Hidráulico• Etapa N°4:• El calculo arranca desde el rociador A del ramal 1 (el ultimo y mas  alejado) determinando...
Calculo Hidraulico• Luego calculamos la perdida de carga del caño  D-1 si tienen el mismo diametro, o del tramo  D-E y lue...
Calculo HIdraulico• Luego calculamos la perdida de carga del caño D-1 si  tienen el mismo diametro, o del tramo D-E y lueg...
Calculo Hidráulico• Lo llamamos K1• Luego calculamos la perdida por fricción del tramo 1-2 y  determinamos la presión en e...
Calculo Hidraulico• Para el rociador “adicional” que puede  aparecer en el cuarto ramal hay que  determinar por prueba y e...
Calculo Hidraulico• Para el rociador “adicional” que puede aparecer en el cuarto  ramal hay que determinar por prueba y er...
Calculo Hidraulico• Desde el nodo 4 debemos calcular ahora las  perdidas de presion en los diferentes tramos  de cañeria c...
ESQUEMA TIPICO DE INSTALACION
PLANILLA DE CALCULO HIDRAULICO DEL SISTEMA
Planilla de Calculo
Planilla de Calculo Hidraulico
Sistema en Grilla Calculo Hidráulico
Sistemas en Grilla• Se justifican en sistemas grandes donde la  cantidad de ramales permiten reemplazar las  cañerías tron...
Sistema en Grilla Area Mas Demandante
Area mas Demandante
Ventajas del Lazo• Al cerrar los distribuidores formando un lazo  la alimentación en la zona mas demandante se  realiza po...
Diametros de Cañerias – Rociadores                 Guia de EstimacionCaño Diametro    Riesgo Leve    Riesgo Ordinario   Ri...
Calculo Hidráulico Presión en la Fuente de Agua• Teniendo la presión total al pie de la fuente de agua y el  caudal real e...
Rociadores Standard: Obstrucciones
Rociadores Standard: Obstrucciones• Para Ocupaciones Leve u Ordinario, con  cielorrasos no combustibles (o  combustibilida...
Rociadores Standard: Obstrucciones• Construcciones con Obstrucciones: El deflector se  ubicara según alguno de los siguien...
Rociadores Standard: Obstrucciones Posición del                  Deflector
Rociador Estándar Distancia a la Obstrucción Distancia A horizontal a   Distancia B máxima del    la obstrucción (m)      ...
Rociadores Standard: Obstrucciones• c) Construcción de vigas prefabricadas (viga  Te) con las almas separadas a menos de 2...
Rociadores Standard: Distancias• Techos a dos Aguas: La distancia (vertical) desde el  deflector a la cumbrera no debe ser...
Rociadores Standard: Obstrucciones• Cualquier obstrucción que supera 1,20m de  ancho llevara rociadores debajo. Para las  ...
• La distancia del rociador a la obstrucción será  no menor a 3 veces la dimensión de esta con  una distancia mínima de 0,...
Rociadores: Obstrucciones
Rociadores: Obstrucciones• Luz Mínima en Depósitos: La distancia mínima  entre el rociador y la parte superior del  almace...
Rociador Sidewall Standard• El área máxima de cobertura no excederá  18,20 m2, pero respetara los valores de la  tabla adj...
Rociador Sidewal Standard                              Riesgo Leve                Riesgo Ordinario                    Comb...
• MODULO N° 3
Instalación de Rociadores: Componentes• Etapa N° 4• Elección de los Componentes
Cañerías Aéreas del Sistema• Serán de acero, norma ASTM A-53, A-135, A-  795 o equivalentes (IRAM 2502).• Si roscadas: ced...
Accesorios• De fundición diámetro 2” y menores, serie estándar  se aceptan para presiones de hasta 2MPa• De fundición male...
Accesorios• No se usaran cuplas roscadas para unir caños  de mas de 2” de diámetro• Cañerías soldadas: El procedimiento de...
Sistema de Rociadores: Soportes• Serán diseñados para cumplir los siguientes  requisitos:• a) Soportar 5 veces el peso del...
Rociadores Distancia Máxima entre Soportes (en                     Pies)
Rociadores Distancias de Soportes• Habrá no menos de 1 soporte por sección de caño. Si  los rociadores están separados men...
Rociadores: Soportes• Las montantes se soportaran por grampas o  fijaciones en las conexiones horizontales  dentro de los ...
Rociadores: Soportes• En las instalaciones realizadas en áreas con riesgo  sísmico se utilizaran conexiones flexibles list...
Rociadores: Soportes en Extremos
Soportes Típicos
Sistemas de Rociadores: Limitación del Área por                   Sistema• La máxima área de un piso, en cualquier piso, a...
Limitación del Área por Sistema Válvula de                     Control• Cada sistema así limitado contara con su válvula  ...
Alarmas de Flujo de Agua• Cada sistema deberá contar con un aparato listado para su  uso que con cualquier flujo de agua i...
Dispositivos de Detección de Flujo de Agua• Sistemas Húmedos: Los aparatos de alarma  consistirán en una válvula de retenc...
Manómetros• Se dispondrá un manómetro en cada alimentador al  sistema de rociadores.• En las válvulas de retención de alar...
Drenajes del Sistema• El drenaje del alimentador principal se dimensionara  según lo siguiente:• Para alimentador de 2”:  ...
Drenaje Principal Esquema
Pruebas de Aceptación del Sistema• Lavado de Cañerías: Las cañerías subterráneas serán  limpiadas mediante un flujo de agu...
Pruebas Operacionales• Se probaran todos los dispositivos de Alarma por  flujo de agua verificando su correcta operación e...
Cañeria de Acero-Perdida de Carga a V= 2m/seg•   Caño 1”: 23% (23 m col. Agua en 100m)•   Caño 2”: 11%•   Caño 3”: 6,7%•  ...
BIBLIOGRAFIA• Manual de la Proteccion Contra Incendio de la  NFPA, editado por MAPFRE (en español)• Proteccion de Edificio...
NORMAS Y LEYES DE APLICACION•   Ley 19587 Decreto 351/79•   Código de Edificación•   Proyecto de Nuevo Código de Edificaci...
NORMAS INTERNACIONALES• NFPA 13: Norma para la Instalación de  Sistemas de Rociadores Automáticos• NFPA 15: Norma para la ...
NORMAS INTERNACIONALES• NFPA 20: Norma para la Instalación de Bombas Estacionarias para la  Protección Contra Incendio• No...
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Curso instalaciones rociadores uba 9 2011 (2)

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  • @Daniel Gonzalez ...para descargar todo el archivo ....utilizar mozilla fire fox ...luego instala down them all...luego posicionate sobre el archivo boton derecho hasta guardar imagenes con down then all....elegi la opcion todos los archivos y guarda en una carpeta del escritorio por ejemplo,,,,recien lo descubri saludosss
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  • para descargar todo el archivo ....utilizar mozilla fire fox ...luego instala down them all...luego posicionate sobre el archivo boton derecho hasta guardar imagenes con down then all....elegi la opcion todos los archivos y guarda en una carpeta del escritorio por ejemplo,,,,recien lo descubri saludosss
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  • hola podes habilitar la pestaña de descarga;;;saludosss
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  • EL AUTOR ES ARGENTINO, ME ENVIO ESTOS DATOS ESPERO LE PUEDAN SERVIR

    http://chowanczak.blogspot.com/
    El mismo se comercializa en Nueva Librería:
    http://www.nuevalibreria.com.ar/site/home/index.php
    Por favor consulte con el Sr. Jorge López
    jorge.lopez@nuevalibreria.com.ar ellos disponen de un servicio muy
    eficiente para el envío al interior o con:
    http://www.cuspide.com/isbn/9871104758
       Reply 
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  • @enriquevv SAludos. En donde se puede encontrar ese libro que menciona: DISENO DE INSTALACIONES CONTRA INCENDIO HIDRANTES de CHOWANCZAK ANDRES ? En venezuela se puede conseguir en una librerìa normal o alguna especializada del tema?
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  1. 1. MODULO INSTALACIONES CONTRAINCENDIO A BASE DE ROCIADORES AUTOMATICOS UBA Septiembre 2011
  2. 2. UNIDADES UTILIZADAS• Metro (m), Kilogramo masa (Kg), Segundo (s)• Unidad de Fuerza: Newton = 1Kg * 1m/s2• 1 Kgr (fuerza) = 9,81 Newton• Unidad de Presión: 1 Pa (Pascal)= 1 Newton/m2• 1 Baria = 100.000 Pa = 100 KPa = 0,1MPa• 1 Baria = 1,02 Atmosferas• 1 psi (libras/pulg2) = 0,0689 Baria• 1 Galon = 3,785 litros (dm3) (galon USA)• 1 l/min/m2 = 1 mm/min• 1 Caloria = 4.185 Joule
  3. 3. INDICE• Analisis de los Riesgos• Agua: sus limitaciones• Objetivos del Diseño• Rociadores: su efectividad• Quien exige rociadores• Diseño: Determinacion del Riesgo, Area y densidad de aplicación• Componentes del sistema: Rociadores• Metodos de Calculo requerimiento de agua
  4. 4. Porque El Agua• AGUA - Razones de su Uso:• Disponibilidad• Capacidad Calórica: (1 Cal/Kg.°C -y 600 Cal/Kg pasar de liquido a vapor )• Almacenaje: liquido• No perecedero• Cualquier incendio de magnitud necesita agua:
  5. 5. AGENTE EXTINTOR AGUA• AGUA: Limitaciones• Temperatura mínima: 0°C• Líquidos Inflamables con punto de inflamación menor a 40°C• Materiales susceptibles al agua (Mg, P, K)
  6. 6. AGENTE EXTINTOR AGUA• PROPIEDADES:• Calor Absorbido:De 20°C a 100°C= 80 Cal/kg• Su pase a Vapor: 540 Cal/kg (2260J/kg• 1 kg de vapor de agua ocupa: 1,5 m3• 0,3kg de vapor => 0,45m3 => 12% O2• Logro inertizar
  7. 7. AGENTE EXTINTOR AGUA• AGUA – APLICACIONES• Chorro Pleno: para llegar lejos en un incendio descontrolado• Niebla: Para proteger al bombero y obtener eficiencia en la absorción de calor• Niebla: mas pequeña la gota mas eficiencia• Relación Superficie/Volumen: 4*∏*r2/4*∏*r3/3• S/V= 3/r
  8. 8. ANALISIS DEL RIESGO• a)Condicionantes Externos: – Clima: Temperaturas máximas y mínimas – Geografía: Altitud Humedad Atmosfera salina Disponibilidad de agua Disponibilidad de Egia. Electrica Efecto Sismico --Cuerpo de Bomberos cercano
  9. 9. ANALISIS DEL RIESGO• b)Factores Internos• Denominación de Usos:• Áreas de Producción• Aéreas de Servicio: Hospitales, Escuelas..• Almacenamientos• Viviendas
  10. 10. • NFPA 13 Ed. 2007 – Índice• ..UBANFPA 13 2007 Esp Indice.doc• ..ESPECIALISTA EN SEGURIDAD CONTRA INCENDIOVIDEOSThe Station Fire.mpg• ..ESPECIALISTA EN SEGURIDAD CONTRA INCENDIOVIDEOSTHE STATION SIMULACION NIST RI Fire comparison.mpg
  11. 11. • ..ESPECIALISTA EN SEGURIDAD CONTRA INCENDIOVIDEOS991 sprink residential.wmv• ..ESPECIALISTA EN SEGURIDAD CONTRA INCENDIOVIDEOS97 In_rack sprink test.MPG• ..ESPECIALISTA EN SEGURIDAD CONTRA INCENDIOVIDEOS1 Tyco K-25 & K-14 ESFR distribution comp.avi
  12. 12. ANALISIS DEL RIESGO DEFINICIONESEl capitulo 5 de NFPA 13 Ed. 2007 define los diferentes Riesgos en:–Riesgo Leve:– Ej. Oficinas, Iglesias, Clubes, restaurantes–Riesgo Ordinario 1: –Ej. Taller mecánico, Plantas de electrónica, Lavanderías
  13. 13. –Riesgo Ordinario 2: –Ej. Molinos, Confección de Productos, Destilerias–Riesgo Alto: –Ej. Hangares, Manufacturas de espumas plásticas– Riesgo Muy Alto: –Ej. Preparación de Barnices y Pinturas
  14. 14. ANALISIS DEL RIESGO–Almacenamientos • El tipo de material almacenado y la altura de almacenaje definen el riesgo y los requerimientos de protección (NFPA 13)
  15. 15. ANALISIS DEL RIESGO• Almacenamientos• La ley 19587 en su Decreto 351 considera el tipo de material desde R2 (Inflamables) hasta R5 (Poco Combustibles), y la Carga Combustible en Kg de madera en vez de la altura
  16. 16. AGUA: Objetivos de Diseño• Extinción: Se logra por alguno de los siguientes métodos: – Enfriamiento de Materiales o Superficies – Ahogamiento por vapor – Emulsificacion – Dilucion – Combinacion de los anteriores – Densidades de Aplicación de 6 a 20 l/min*m2
  17. 17. AGUA Objetivos de Diseño• Control de la Combustión: Donde se controla el incendio hasta que se consuma el combustible en juego. (los rociadores standard)• De tratarse de líquidos inflamables o gases, las tasas de aplicación de agua son altas en el orden de no menos de 20 l/min*m2 (20mm/min)• Protección por Exposición: Enfriamiento de estructuras o recipientes para evitar su colapso• Densidad Típica: De 4 a 10 l/min*m2
  18. 18. AGUA Objetivos de Diseño• Prevención de Incendios: Aplicar agua para diluir, disolver o dispersar vapores o gases inflamables que podrían alcanzar un área de riesgo• En todos estos casos se debe realizar un Control del agua descargada para evitar polución, transferencia de daños a áreas adyacentes por transporte de líquidos inflamables
  19. 19. INSTALACIONES FIJAS• Rociadores Automáticos: Húmeda – Seca• Sistemas Preaccion• Rociadores Abiertos• Sistemas Diluvio: Control, Extinción, Enfriamiento.• Sistemas de Niebla (Water Mist)
  20. 20. ROCIADORES AUTOMATICOS• Efectividad:• Distribuye agua pulverizada en el foco de incendio a la densidad necesaria en forma automática en función del aumento de temperatura permitiendo el CONTROL del incendio sin intervención humana.• El 92% de los incendios se controla con 20 rociadores o menos (registro de 2860 incendios desde 1978 a 1987 Factory Mutual).
  21. 21. ROCIADORES AUTOMATICOS Distribución Típica de Agua
  22. 22. ROCIADORES AUTOMATICOSDistribución de Agua Según Presión
  23. 23. Rociador Standard Distribución a 7psi (0,5bar)
  24. 24. Rociador Standard Distribución a 70 psi (5 bar)
  25. 25. Rociador Standard Distribución a 175psi (12,8bar)
  26. 26. Distribución de agua en Rociador Estilo Antiguo y Moderno (Regadera – Spray)
  27. 27. ROCIADORES AUTOMATICOS Acción del Calor
  28. 28. ROCIADORES AUTOMATICOS• Quien exige:• Ley 19587 Dto. 351/79• Código de Edificación de CABA• Códigos Locales• Proyecto Nuevo Código de Edificación• Normas Internacionales: NFPA 1 y 101• Codigos Locales
  29. 29. ROCIADORES AUTOMATICOS• Dto. 351/79:• Llevara rociadores todo Uso ubicado en 2° subsuelo y hacia abajo, excepto R5 a R7• Local Comercial, Industria, Deposito R3 con sector de incendio mayor a 1000m2. (o si cuenta con PB y mas de 2 pisos y supera 900m2.)• Ídem anterior para Uso R4 si > 1500m2
  30. 30. ROCIADORES AUTOMATICOS• DISEÑO DEL SISTEMA: Norma NFPA 13• Etapa N°1:• Análisis del Riesgo:• Uso: Procesos o Servicios: Riesgos: – Liviano o Leve – Ordinario I ó II – Peligroso o Alto Riesgo I ó II
  31. 31. ROCIADORES AUTOMATICOS• Almacenajes: – Clase 1 – Clase 2 – Clase 3 – Clase 4 – Plásticos – La altura incrementa la densidad de agua a descargar
  32. 32. ROCIADORES AUTOMATICOS• Combustibles Líquidos o Inflamables: – Se rigen por otras normas: NFPA 30, NFPA 11(Espuma Baja Exp), NFPA 15(Sist. de Agua Pulverizada), NFPA 16(Rociadores de Espuma) – La aplicación de agua apunta al enfriamiento y absorción del calor generado
  33. 33. ROCIADORES AUTOMATICOS Tipo de RIESGO• Riesgo Liviano: Ocupaciones donde la cantidad y/o combustibilidad de los contenidos es baja y la tasa de liberación de calor esperada es baja• Riesgo Ordinario (Grupo I): Ocupaciones donde la combustibilidad es baja, cantidad de combustible es moderada, cantidad de apilado no excede 2,4 m y la tasa de liberación de calor esperada es moderada.
  34. 34. ROCIADORES AUTOMATICOS• Riesgo Ordinario (Grupo II): Ocupaciones donde la cantidad y combustibilidad de los contenidos son de moderada a alta, donde el apilado de los contenidos con moderada tasa de liberación de calor esperada no excede 3,7m (12 pie) y el apilado de contenidos con alta tasa de liberación de calor no excede 2,4m (8 pie)
  35. 35. ROCIADORES AUTOMATICOS• Riesgo Peligroso (Grupo I): Ocupaciones donde la cantidad y combustibilidad de los contenidos es muy alta y polvo, fibras u otros materiales están presentes introduciendo la probabilidad de un rápido desarrollo del fuego con altas tasas de liberación de calor, pero con poco o nada de líquidos combustibles o inflamables
  36. 36. ROCIADORES AUTOMATICOS• Riesgo Peligroso (Grupo II): Ocupaciones con moderado a importante cantidad de líquidos combustibles o inflamables o donde la “protección” de los combustibles es extensa• Mercaderías – Clasificación:• Clase I: Productos NO Combustibles que cumplen UNO de los siguientes criterios:
  37. 37. ROCIADORES AUTOMATICOS• 1) Ubicados directamente en paletas de madera• 2) Ubicados en cartón corrugado de simple capa con o sin divisores de cartón (simple), con o sin paleta• 3) Envoltura termo contraíble o de papel como una unidad de carga con o sin paleta.
  38. 38. ROCIADORES AUTOMATICOS• Clase II: Productos NO combustibles en armazones de madera, cajas de madera solida, cartón corrugado de múltiple capas, o material de empaque de combustibilidad equivalente, con o sin paleta• Clase III: Productos elaborados con madera, papel o fibras naturales, o plásticos Grupo C, con o sin cartón, cajas o armazones, y con o sin paletas. Este grupo puede contener una cantidad limitada (5% en peso o volumen) de plásticos Grupo A o B.
  39. 39. ROCIADORES AUTOMATICOS• Clase IV: Productos con o sin paletas, que cumplen alguno de los siguientes criterios: 1)Construidos parcial o totalmente en plásticos Grupo B 2) Consiste en material plástico Grupo A de fluir libre 3) Contiene dentro de si o en su empaque una cantidad apreciable (5 a 15% en peso ó 5 a 25% en volumen) de plásticos Grupo A
  40. 40. ROCIADORES AUTOMATICOS• Plásticos: – Gr. A: ABS, EPDM, Goma natural si expandida – Gr. B: Celulósicos, Goma Natural, Nylon, – Gr. C: Fluoroplasticos, PVC (<20% de plastificante) Otros Usos Especificos
  41. 41. ROCIADORES AUTOMATICOS• La Norma NFPA 13 tiene una clasificación por uso, y es la que seguiremos como norma de aplicación.
  42. 42. Rociadores Automáticos• Etapa N°2:• Determinación de la Densidad de Aplicación de Agua y• Determinación de la Superficie de Diseño donde se descargara la densidad de Agua determinada (capitulo 11 de NFPA 13)
  43. 43. ROCIADORES AUTOMATICOSDensidad de Aplicación según Riesgo
  44. 44. Rociadores: Densidad de Aplicación• La Superficie a considerar puede variar según la configuración del techo y el riesgo• Las Compañías Aseguradoras (EEUU) pueden requerir mas densidad o superficie (en general para riesgos especiales)• En altos riesgos como Almacenes, la densidad depende de la conjunción: tipo de mercadería, altura de almacenajes, altura a cielorraso, tipo de rack, etc.
  45. 45. Rociadores: Densidad de Aplicación• Las curvas anteriores son para el rociador “estándar”: conexión de ½”, orificio de salida de 12 mm con K= 5,6 (si P en psi)) (8 si P en KPa), temperatura de operación: 70 °C, tiempo de respuesta estándar• Los demás rociadores son de aplicación especial según la aprobación lograda• Q [gpm]= K*raíz(P[psi]) -- Q[l/m]= K*raíz(P[KPa])• K: definido por el orificio de salida y su forma
  46. 46. CURVA CAUDAL PRESION DE ROCIADORES
  47. 47. Rociadores• NOTA:• Dado que se mencionan rociadores de respuesta “standard” y de “respuesta rapida” , cabe explicar el indice usado:• RTI: Response Time Index: Indice de Tiempo de Respuesta.• Si RTI <50 [metro-seg]1/2: Respuesta Rapida• Si RTI > 80 [metro-seg]1/2: Standard
  48. 48. Sistemas de Rociadores: Componentes• Rociadores• Cañerías sobre nivel• Accesorios• Uniones de Cañerías y Accesorios• Soportes• Válvulas• Conexión para Bomberos• Alarmas de Flujo de Agua
  49. 49. Componentes: Presiones de Trabajo• Los componentes de la instalación serán del rango adecuado para la máxima presión de trabajo del sistema, pero en ningún caso serán para una presión menor de 1,2 MPa. para los componentes sobre nivel y 1,05 MPa para componentes subterráneos
  50. 50. ROCIADORES AUTOMATICOS Rociador Spray Erguido
  51. 51. ROCIADOR SPRAY PENDIENTE
  52. 52. ROCIADOR SIDEWAL (de Pared)
  53. 53. ROCIADOR SIDEWAL HORIZONTAL
  54. 54. ROCIADOR EMBUTIDO
  55. 55. ROCIADOR OCULTO
  56. 56. ROCIADOR OCULTO
  57. 57. ROCIADORES AUTOMATICOS• Rociadores Especiales:• Los rociadores antes mostrados son todos para la protección de Riesgos Leves u Ordinarios, típicos para protección de Oficinas, Hoteles, plantas industriales de Riesgos Ordinarios, Depósitos clasificados como Ordinarios de baja altura.
  58. 58. Rociador Automático Erguido para Depositos con Apilado AltoK:16,8
  59. 59. Rociador Automático Cobertura Extendida (ECOH)– Riesgo Ordinario K=14
  60. 60. Rociador ECOH• Solo puede usarse en cielorrasos SIN obstrucciones, o NO combustibles con obstrucciones, en ningún caso con pendiente mayor al 16,7%
  61. 61. Rociador ECOH
  62. 62. Rociador Sidewal Cobertura Extendida RespuestaRapida K=8 para Riesgos Leves – Cubre hasta 4,9m x 7,3m a 0,24MPa, descarga 182 l/min (36m2)
  63. 63. Distribución de Agua del Sidewal ECHSW
  64. 64. Rociador “Central” ON-OFF Riesgo Leve
  65. 65. Rociador ON-OFF Activado
  66. 66. ROCIADORES: Densidades y Superficie de DiseñoRIESGO Superf. Diseño Densidad GPM/p2 Densidad L/min*m2Leve 139 m2 0,1 4,1Ordinario I 139 m2 0,15 6,1Ordinario II 139 m2 0,2 8,2Alto I 232 m2 0,3 12Alto II 232 m2 0,4 16,4
  67. 67. Demanda de Agua para Bocas de Incendio con Rociadores -por NFPA 13 Cap. 11 Uso Bocas de Incendio Bocas de Incendio Tiempo de Internas Externas Operación Leve 0 a 100 GPM 100 GPM 30 minutosOrdinario O a 100 GPM 250 GPM 60 a 90 minutosPeligroso O a 100 GPM 500 GPM 90 a 120 min
  68. 68. Rociadores Automáticos:Elección de la Temperatura
  69. 69. Rociadores: Temperatura• En techos metálicos sin aislación la temperatura será elevada• En zonas donde haya equipos de calefacción habrá áreas con alta temperatura• En Hornos a proteger se usaran rociadores de alta temperatura, y también en Campanas de cocina y sus conductos de extracción
  70. 70. Rociador: Área de Protección• Etapa 3:• El área protegida por un rociador esta definida por:• a) A lo largo del ramal la distancia entre rociadores o el doble desde aquel a la pared, y llamaremos S• b) la distancia entre ramales, o el doble si medimos a la pared, y llamaremos L• El área será: Ar= S x L
  71. 71. Rociadores: Área máxima de Cobertura• El área máxima de cobertura depende del tipo y estilo de rociador. Ningún rociador podrá tener un área de cobertura mayor a 400 p2 (37m2) (8.5.2.2.2 NFPA 13 Ed 2007)
  72. 72. Rociadores Standard: Área y Distancia Máxima en Usos Riesgo Leve (8.6.2.2.1(a) NFPA 13)Tipo de Construcción Sistema Área (m2) Distancia (m)No combustible, o combustible Por Tabla 18,60 4,60sin obstrucciones y miembros (200p2)>0,90m entre centrosÍdem anterior Con calculo 20,9 4,60 hidráulicoCombustible obstruida con todos 15,60 4,60miembros > 0,90 e/ centrosCombustible con miembros < todos 12,10 4,600,90m entre centrosAltillos combustibles……. todos 11,10 Ver norma
  73. 73. Rociadores Standard: Área y Distancia Máxima en Usos Riesgos Ordinario (8.6.2.2.1(b) ) Construcción Sistema Superficie Distancia m2 m Todas Todos 12,1 4,60
  74. 74. Rociadores Standard: Área y Distancia Máxima en Usos Riesgos Alto 1 y 2 (8.6.2.2.1(c)) Superficie DistanciaConstrucción Sistema m2 m Hidráulicamente Todas Calculado Densidad > 9,30 3,70 10,2 l/minxm2 Hidráulicamente Calculado Densidad < Todas 12,1 4,60 10,2 l/minxm2
  75. 75. Rociadores Standard: Distancias• Distancia Máxima a Pared: la mitad de la máxima entre rociadores en la misma dirección• Distancia Mínima entre Rociadores: Será de 1,80 m salvo lo que permite la norma para cada tipo de rociador para que no se mojen (8.6.3.4)• Posición del Deflector: será siempre paralela al cielorraso, techo o plano de escalera• Distancia del Deflector al Cielorraso: En cielorrasos sin obstrucciones la distancia mínima será de 0,025m y la máxima de 0,30m (8.6.4.1)
  76. 76. ENSAYOS DE ALPERT
  77. 77. Temperaturas en Cielorraso• De acuerdo a los ensayos de Alpert en 1972 para fuegos estables en grandes espacios, ellos arrojan resultados que muestran la relación de la altura con la temperatura de la pluma y su variación en el sentido radial.• También determinó la “altura” de la cama caliente de gases que se desplazan por el cielorraso que oscila entre 3% y no mas del 6%, acercandose a la temperatura ambiente cuando supera el 12%.
  78. 78. CURVAS TEMPERATURA-ALTURA-RADIO- FUEGO de 17MW
  79. 79. Incremento de Temperatura según Alpert
  80. 80. Alpert• Lo que el grafico nos muestra es:• A medida que crece la altura para activar el detector termico requiero mas POTENCIA de FUEGO.• Para cuando actua el rociador requiero mas DENSIDAD de Agua para el control o supresión del incendio. Esto hace que no sirva el sistema con grandes alturas.
  81. 81. Alpert• Para resolver este problema la norma NFPA72 reduce el espaciamiento de los detectores termicos.• La altura limite la fija en 9 m• Por arriba de dicha altura no exige reducción del espaciamiento pero queda la incertidumbre…..
  82. 82. • MODULO 2
  83. 83. Rociadores-Determinación del Área de Diseño• Para definir el Area de Diseño debemos PRIMERO realizar la distribución de rociadores y tendido de las cañerias de distribución y troncales.(Ejemplos)• Luego podremos determinar el Area de Diseño (sector donde se asume operarán los rociadores y exigirán la mayor presión y caudal del sistema)• La norma NFPA 13 acepta 2 métodos de calculo:• Método de Diseño del Recinto: Aplicable en general a un recinto “separado por paredes resistentes al fuego” con superficie menor al área de diseño mínima. La densidad será la
  84. 84. Rociador: Determinación del Área de Diseño• Método del Área de Diseño: Sera el área de un rectángulo con un lado minimo de1,2 veces la raíz cuadrada del área de diseño, medido sobre el ramal con rociadores. Pueden incluirse rociadores a ambos lados del troncal. El numero de rociadores surge de dividir el área de diseño por el área cubierta por el rociador. Cualquier fracción se lleva al numero entero mayor. (14.4.4.1.1.)• El área de diseño se ubicara en el punto hidraulicamente mas alejado del sistema (demandante de mayor presión)
  85. 85. ELECCION DEL AREA DE DISEÑO
  86. 86. Elección del Área de Diseño
  87. 87. Numero de Rociadores a Considerar• Asumimos un area remota de 139m2 (Ordinario I) y por la distribución el area por rociador es de 10,9 m2• Rociadores a considerar: 139/10,9= 12,75 > >13• Lado mayor del rectangulo: 1,2*raiz(139)= 14,15m• Distancia entre rociadores sobre ramal: 3,60 m• Rociadores sobre ramal que entran en el area:=• = 14,15/3,6= 3,93 > 4 rociadores• Debemos abarcar 3 ramales (12 rociadores) mas 1 rociador en el cuarto ramal.
  88. 88. Ubicación de los Rociadores• El rociador numero 13 se debe ubicar, en los sistemas en “árbol” en el ramal siguiente hacia la alimentación y tomar el mas cercano al troncal de alimentación
  89. 89. Rociadores• Sistema de Cañería en Grilla: Se deben elaborar no menos de 3 juegos de cálculos para determinar el área mas demandante en perdida de presión para calcular la presión necesaria en la fuente de agua. Para los programas de computación que muestren el pico de demanda en perdida de presión bastara un calculo hidráulico• Tienen sentido para instalaciones grandes donde hay muchos ramales que alimentan a ambos extremos
  90. 90. Grilla
  91. 91. Rociadores: Presión Mínima de Diseño• El rociador mas alejado deberá tener una presión tal que descargue el caudal que surge de la densidad mínima por el área de cobertura del rociador: q= Ar*Densidad• Si la densidad es de 6,1 l/m2*min y el rociador cubre 12 m2, el caudal será: 73,2l/min-• La Presión minima será de 0,5 bar= 0,05MPa (7psi)• Si Q=k*raiz(P)• Un rociador con K=80 requerirá una presión de P=(Q/k)2 =83KPa = 0,83 kg/cm2 = 0,83 bar• Es mayor que la minima
  92. 92. LEY DE BERNOULLI
  93. 93. LEY DE BERNOULLI• En todo fluido incompresible que circula en forma estable por una cañeria, sin fricción, por el principio de conservación de la energia, la suma de: la presión de velocidad, la presion normal y la altura de la particula respecto a un plano de referencia es una constante para cualquier particula en la cañería y es igual a la Presion Estatica.• Dado que en la realidad no hay fluidos sin fricción, en la formula incorporamos el termino “perdidas por fricción” para mantener la constante
  94. 94. LEY DE BERNOULLI
  95. 95. LEY DE BERNOULLI• VA: Velocidad del agua en el punto A• VB: Velocidad en el punto B (extremo de la cañeria)• PA: Presión normal en el punto A• PB: Presion normal en el punto B• W: Peso especifico del liquido• ZA: Cota (altura) del punto A respecto al plano de referencia• ZB: Idem anterior para el punto B• hAB: Perdida de energia (presion) entre el punto A y el B
  96. 96. DIMENSIONES• Se deben usar las unidades del sistema metrico para que sea congruente la formula. V2/2g= m2/seg2/m/seg2= m• P/W= Newton/m2/Newton/m3= m• Z= m
  97. 97. Si en la formula anterior consideramos que la velocidad en elpunto A es cero (pelo de agua) y la presion es la atmosfericaque por intervenir siempre no la consideramos nos queda:
  98. 98. CALCULOS HIDRAULICOS• En incendio vemos que se tiene siempre como dato el caudal (l/min) que surge del requerimiento del sistema a diseñar, y al fijar el diametro de la cañeria podremos calcular la velocidad.• Asimismo lo que necesitamos encontrar es la presión minima necesaria en el orificio de salida para lograr el caudal necesario y ademas definir o la altura del tanque elevado que alimentará a un sistema de rociadores o la presión que debe suministrar una bomba para el caudal calculado en función del riesgo
  99. 99. CAUDAL POR ORIFICIO• El caudal por un ORIFICIO viene dado por la ecuación:• Q= C*A*(V)• Donde:• C: Coeficiente de forma del orificio (adimensional)• A: area del orificio (m2)• V: velocidad del liquido (m/seg)• Q: caudal en m3/seg
  100. 100. CAUDAL POR ORIFICIO• La Velocidad está ligada a la presión Normal en el orificio por:• P= (V)2/2*g [presion en Newton/m2]: N/m2• g: aceleración de la gravedad: 9,81 m/s2• Por lo que el caudal resultará:• Q=C*A*raiz(P/2g)• Al valor: C*A incluyendo el coeficiente dimensional por las unidades usadas se denomina: K : coeficiente de descarga
  101. 101. CAUDAL POR ORIFICIO• Por razones tecnicas el K de los rociadores automaticos los da el fabricante para las unidades metricas pero con Q en l/min.• Por ejemplo un rociador con salida de 12,5 mm tiene un K=8 para la presión medida en Kpa, K=80 si la presión se la mide en barias, y K=5,6 si es en unidades inglesas (gpm y psi)
  102. 102. CALCULO DE LA PERDIDA DE FRICCION• Teniendo el caudal a descargar por el orificio y la presión necesaria para que salga dicho caudal nos queda determinar las perdidas generadas por la friccion del agua en las cañerias para sumarla a la anterior y considerar los cambios de altura para obtener la presión final.• Para los sistemas contra incendio a base de agua la norma NFPA 13 utiliza la formula de Hazen y Williams que es valida para regimenes turbulentos
  103. 103. Rociadores: Calculo de Perdida de Fricción por Hazen y Williams
  104. 104. Formula de Hazen y Williams• Donde:• Pm = perdida por fricción en bar por metro lineal de cañeria: Esto incluye la longitud equivalente de los accesorios• Q= caudal en l/min• C= coeficiente de fricción adimensional• D= diámetro interno del caño en mm
  105. 105. Cálculos Hidráulicos- Puntos a Tener en Cuenta• El diámetro mínimo de los caños es de 1” para acero y ¾” para cobre o cañería no metálica• Puntos hidráulicos de unión: La presión se balanceará a una diferencia máxima de 3 KPa (0,03 bar – 0,5 psi)• Longitud Equivalente de válvulas y accesorios: Se usaran datos de tablas reconocidas o dados por el fabricante• El coeficiente C para cañería de acero será 120
  106. 106. Cálculos Hidráulicos – Exigencia de NFPA 13• Perdidas por Fricción:• Los tés y cruces en el sentido del cambio de dirección se consideraran en el tramo de caño de menor diámetro o caudal (en el sentido de flujo: te mas caño)• No se exige incluir la perdida de fricción en tés o cruces con flujo a través.• Usar longitud equivalente de codo estándar en todo cambio brusco de dirección, y codo radio largo para cambios de dirección en uniones soldadas o bridadas• No se requiere calcular la perdida por fricción del accesorio donde se conecta el rociador.
  107. 107. Calculos Hidráulicos - Consideraciones• Perdidas por Velocidad:• La norma NFPA no exige que se tenga en cuenta las pérdidas por “cambios de velocidad”, la que asume son bajas, (limitando la velocidad a no mas de 6 m/s) pero lo que se recomienda es adicionar un factor de “Seguridad” al final del cálculo.• Notese que dH= (V)2/2g, si V=2 m/s• dH= 0,2 m columna de agua
  108. 108. Cálculos Hidráulicos Presiones Limites• La presión mínima en el rociador no será inferior a 50 KPa (7 psi)• La presión máxima no superara el valor de 1,2 MPa (175 psi)• La presión de la red no será mayor que el valor anterior
  109. 109. Rociadores: Esquema de Calculo
  110. 110. Calculo Hidráulico• Etapa N°4:• El calculo arranca desde el rociador A del ramal 1 (el ultimo y mas alejado) determinando el caudal de descarga Q en funcion de la densidad minima y la superficie que cubre el rociador según el PROYECTO y con el K de éste la presión minima necesaria PARA LOGRAR DICHO CAUDAL.• Luego calculamos la perdida de carga del tramo de cañería A-B, sumamos esta presión al valor anterior y ahora con dicho valor calculamos el caudal de descarga del rociador B Qb= K*√(Pb)• Repetimos la operación para los nodos C y D que son rociadores que descargan agua en el area de diseño.
  111. 111. Calculo Hidraulico• Luego calculamos la perdida de carga del caño D-1 si tienen el mismo diametro, o del tramo D-E y luego el E-1 si difiere. incluyendo el codo del nodo 5 y determinando la presión en dicho punto.• Ahora asumimos el ramal A como un “orificio” que descarga el caudal suma de los 4 rociadores y calculamos su K.
  112. 112. Calculo HIdraulico• Luego calculamos la perdida de carga del caño D-1 si tienen el mismo diametro, o del tramo D-E y luego el E- 1 si difiere.• Para este ultimo debemos incluir el codo (o Te) del nodo 1 y determinar la presión en dicho punto. La llamamos P1.• Ahora asumimos el ramal 1 como un “orificio” que descarga el caudal suma de los 4 rociadores y calculamos su K. K1= Qramal/raiz(P1)
  113. 113. Calculo Hidráulico• Lo llamamos K1• Luego calculamos la perdida por fricción del tramo 1-2 y determinamos la presión en el nodo 2. Aquí debemos incorporar el accesorio –codo o Te- que haya en el tramo pasando el nodo que alimenta el ramal 2.• Con esta presión y asumiendo que el K del ramal 2 es el mismo que el del primer ramal pues los ramales son iguales, determinamos el caudal de descarga de “dicho ramal”. Q2= K1* raiz(P2)• De aquí en mas se repite la operación con los ramales que descargan agua que son 3.
  114. 114. Calculo Hidraulico• Para el rociador “adicional” que puede aparecer en el cuarto ramal hay que determinar por prueba y error la presión y el caudal.• Desde dicho punto hasta la fuente de agua es un calculo normal
  115. 115. Calculo Hidraulico• Para el rociador “adicional” que puede aparecer en el cuarto ramal hay que determinar por prueba y error la presión y el caudal.• Suponemos que descargara por ejemplo el caudal del rociador D-3 y calculamos la perdida de presion desde el nodo 4 hasta el rociador D-4. Si la presion resultante (P4 menos dP por friccion) coincide con la necesaria para que el rociador D-4 descargue el caudal adoptado se valida el calculo. Si en cambio difiere se aumentará o disminuirá hasta equilibrar la presion y el caudal
  116. 116. Calculo Hidraulico• Desde el nodo 4 debemos calcular ahora las perdidas de presion en los diferentes tramos de cañeria con diferentes diametros si los hubiere (tendremos tantos pasos como cambios de diametros haya ya que el caudal por rociadores no varía)
  117. 117. ESQUEMA TIPICO DE INSTALACION
  118. 118. PLANILLA DE CALCULO HIDRAULICO DEL SISTEMA
  119. 119. Planilla de Calculo
  120. 120. Planilla de Calculo Hidraulico
  121. 121. Sistema en Grilla Calculo Hidráulico
  122. 122. Sistemas en Grilla• Se justifican en sistemas grandes donde la cantidad de ramales permiten reemplazar las cañerías troncales o colaborar con ellas al suministro de agua al área de incendio. El calculo hidráulico es complejo por lo que se utilizan software de diseño para realizar dicho calculo.• El método es iterativo
  123. 123. Sistema en Grilla Area Mas Demandante
  124. 124. Area mas Demandante
  125. 125. Ventajas del Lazo• Al cerrar los distribuidores formando un lazo la alimentación en la zona mas demandante se realiza por dos lados lo que permite:• A) Aumentar el caudal en el area con la misma presión (se “aumentó” el diametro de la cañeria)• B) Disminuir la presión final• C) Reducir el diametro de los distribuidores
  126. 126. Diametros de Cañerias – Rociadores Guia de EstimacionCaño Diametro Riesgo Leve Riesgo Ordinario Riesgo Alto 1” 2 2 1 1 ¼” 3 3 2 1 ½” 5 5 4 2” 10 10 8 2 ½” 30 20 15 3” 60 40 27 4” Lim por Area 100 55 5” 160 90 6” 275 150
  127. 127. Calculo Hidráulico Presión en la Fuente de Agua• Teniendo la presión total al pie de la fuente de agua y el caudal real erogado podemos ya elegir la bomba centrifuga adecuada a nuestra instalación o determinar la altura de nuestro tanque elevado• Vale aclarar que si se alimentan bocas de incendio sumaremos el caudal requerido en este punto, debiendo verificar cual de las presiones es la mayor• Como las bombas centrifugas listadas tienen un caudal nominal y presión nominal, buscaremos la que nos de los valores necesarios dentro del rango del 90% al 140% del campo del caudal nominal
  128. 128. Rociadores Standard: Obstrucciones
  129. 129. Rociadores Standard: Obstrucciones• Para Ocupaciones Leve u Ordinario, con cielorrasos no combustibles (o combustibilidad limitada =1950 Cal/kg) donde hay desniveles en cielorraso de menos de 0,90m se podrá considerarlo liso pero teniendo en cuenta los limites fijados por Obstrucciones (figura anterior)
  130. 130. Rociadores Standard: Obstrucciones• Construcciones con Obstrucciones: El deflector se ubicara según alguno de los siguientes arreglos• a) dentro del plano horizontal de 2 a 15 cm debajo del miembro estructural y a no mas de 56cm bajo el cielorraso• b) Por arriba de la parte inferior de la obstrucción, a no mas de 56cm del cielorraso, y respetando la relación “distancia – altura” de la tabla siguiente:
  131. 131. Rociadores Standard: Obstrucciones Posición del Deflector
  132. 132. Rociador Estándar Distancia a la Obstrucción Distancia A horizontal a Distancia B máxima del la obstrucción (m) deflector arriba del fondo (m) Menos de 0,30 0 De 0,30 a < 0,45 0,06 De >0,45 a < 0,60 0,09 De > 0,60 a < 0,90 0,18 De > 0,90 a <1,20 0,25 De > 1,20 a < 1,50 0,40 Mas de 1,50 0,46
  133. 133. Rociadores Standard: Obstrucciones• c) Construcción de vigas prefabricadas (viga Te) con las almas separadas a menos de 2,30m pero a mas de 0,90m, el deflector se ubicara en el plano horizontal de la parte inferior de la viga (o a no mas de 0,02m arriba), no importa la distancia al cielorraso, pero respetando la tabla anterior
  134. 134. Rociadores Standard: Distancias• Techos a dos Aguas: La distancia (vertical) desde el deflector a la cumbrera no debe ser mayor que 0,90m. En techos muy empinados podrá superarse para lograr una distancia Mínima horizontal de 0,60m desde el deflector a las obstrucciones.• Techo diente de sierra: la distancia máxima desde el deflector a la cumbrera será de 0,90m medidos a lo largo del techo
  135. 135. Rociadores Standard: Obstrucciones• Cualquier obstrucción que supera 1,20m de ancho llevara rociadores debajo. Para las menores se deberá tener en cuenta el efecto obstructor antes mencionado• Obstrucciones de hasta 0,46m de ancho debajo del rociador que impida el desarrollo del patrón de descarga deberá cumplir con lo siguiente:
  136. 136. • La distancia del rociador a la obstrucción será no menor a 3 veces la dimensión de esta con una distancia mínima de 0,60m
  137. 137. Rociadores: Obstrucciones
  138. 138. Rociadores: Obstrucciones• Luz Mínima en Depósitos: La distancia mínima entre el rociador y la parte superior del almacenaje será de 0,46 m o mayor si así se exige en otros puntos de la norma.
  139. 139. Rociador Sidewall Standard• El área máxima de cobertura no excederá 18,20 m2, pero respetara los valores de la tabla adjunta:
  140. 140. Rociador Sidewal Standard Riesgo Leve Riesgo Ordinario Combustible Incombustible Combustible IncombustibleDistancia entre 4,25 4,25 3,05 3,05rociadores (m)Distancia a pared 3,65 3,65 3,05 3,05opuesta (m)Área Máxima 11,16 m2 18,22 m2 7,45 m2 9,3 m2
  141. 141. • MODULO N° 3
  142. 142. Instalación de Rociadores: Componentes• Etapa N° 4• Elección de los Componentes
  143. 143. Cañerías Aéreas del Sistema• Serán de acero, norma ASTM A-53, A-135, A- 795 o equivalentes (IRAM 2502).• Si roscadas: cedula 40• Soldadas o ranuradas por deformación: cedula 10 (caño 6” espesor 3,5 mm) en cualquier caso aptas para una presión de hasta 2MPa• Cañerías de CPVC listadas para usos Leves
  144. 144. Accesorios• De fundición diámetro 2” y menores, serie estándar se aceptan para presiones de hasta 2MPa• De fundición maleable serie estándar hasta 6” para presiones de hasta 2MPa• Accesorios listados se podrán usar hasta la presión limite fijada en el listado.• Si la presión excede 1,2MPa los accesorios que no cumplan con lo anterior serán extra pesados
  145. 145. Accesorios• No se usaran cuplas roscadas para unir caños de mas de 2” de diámetro• Cañerías soldadas: El procedimiento de soldadura debe estar certificado y el soldador calificado para la ejecución de los mismos (AWS B2.1, Especificación para procedimiento de Soldadura y Calificación de Cumplimiento)
  146. 146. Sistema de Rociadores: Soportes• Serán diseñados para cumplir los siguientes requisitos:• a) Soportar 5 veces el peso del tramo de caño con agua mas una carga de 115 kg en cada punto.• b) Los puntos de soporte serán adecuados para soportar el sistema• c) El espaciamiento entre soportes no excederá los valores de la tabla adjunta
  147. 147. Rociadores Distancia Máxima entre Soportes (en Pies)
  148. 148. Rociadores Distancias de Soportes• Habrá no menos de 1 soporte por sección de caño. Si los rociadores están separados menos de 1,80m se permite llevar la distancia hasta 3,70m.• La distancia desde el rociador extremo al soporte no superara 0,90m para caño de 1”, 1,20m para caño de 1 ¼”, y 1,50m para caño de 1 ½” y mayores.• Para extremos que alimentan rociador debajo de un cielorraso la distancia máxima se reduce a 0,30m
  149. 149. Rociadores: Soportes• Las montantes se soportaran por grampas o fijaciones en las conexiones horizontales dentro de los 0,60m.• En edificios de varios pisos las subidas se soportaran con fijación en el nivel inferior, en cada nivel intermedio, arriba y debajo de cualquier desvío, y en el nivel superior.• En cualquier caso la distancia máxima entre soportes no superara los 7,60m
  150. 150. Rociadores: Soportes• En las instalaciones realizadas en áreas con riesgo sísmico se utilizaran conexiones flexibles listadas en caños de 2 ½” y mayores para permitir el movimiento diferencial entre secciones del edificio.• Se analizara cada caso según lo requerido por la norma NFPA 13• La carga horizontal máxima para el calculo por efecto sísmico es Fh= 0,5*Peso*1,15
  151. 151. Rociadores: Soportes en Extremos
  152. 152. Soportes Típicos
  153. 153. Sistemas de Rociadores: Limitación del Área por Sistema• La máxima área de un piso, en cualquier piso, a ser protegida por rociadores alimentados por una subida (montante) de un sistema de rociadores será la siguiente:• Riesgo Leve: 4800m2• Riesgo Ordinario: 4800m2• Riesgo Alto: 3700m2• Depósitos con Apilado en Altura (>3,70m): 3700m2
  154. 154. Limitación del Área por Sistema Válvula de Control• Cada sistema así limitado contara con su válvula seccionadora (de control) que deberá ser “listada” (certificada) para su uso, y con indicador de posición local o remoto• Las válvulas serán para una presión mínima de trabajo de 1,2 MPa. O de la serie adecuada si la presión es mayor.• El tiempo de cierre de las válvulas no será menor a 5 segundos (evita golpe de ariete)
  155. 155. Alarmas de Flujo de Agua• Cada sistema deberá contar con un aparato listado para su uso que con cualquier flujo de agua igual o mayor al que genere el mas pequeño de los rociadores allí instalado sea capaz de dar una alarma acústica dentro de los 5 minutos desde que el flujo se inicie, y continúe hasta que el flujo pare La alarma deberá escucharse en el predio• Se dispondrá una cañería de mínimo 1” terminada en un buje, resistente a la corrosión con orificio calibrado, que permita el flujo del rociador mas pequeño para probar las alarmas
  156. 156. Dispositivos de Detección de Flujo de Agua• Sistemas Húmedos: Los aparatos de alarma consistirán en una válvula de retención de alarma u otro aparato de alarma para detectar flujo de agua, listados, con sus correspondientes accesorios para lograr el cometido de dar alarma• Sistemas Diluvio y Preacción: Los aparatos de alarma serán actuados independientemente por el sistema de detección y por el flujo de agua• Las cañerías a los mencionados dispositivos deben ser de acero galvanizado o material resistente a la corrosión
  157. 157. Manómetros• Se dispondrá un manómetro en cada alimentador al sistema de rociadores.• En las válvulas de retención de alarma se dispondrá un manómetro arriba y debajo de la misma.• Se dispondrá manómetro en cada drenaje principal, en cada drenaje de válvula de control de piso y en la entrada y salida de cada válvula reductora de presión.• Cada manómetro tendrá válvula de cierre y dispositivo de drenaje, y su rango será como mínimo el doble de la presión de trabajo
  158. 158. Drenajes del Sistema• El drenaje del alimentador principal se dimensionara según lo siguiente:• Para alimentador de 2”: ¾”• Para alimentador hasta 3”: 1 ¼” o >• Para 4” y mayor: 2”• Estos drenajes permiten probar la alimentación de la fuente de agua.• Se dispondrán drenajes auxiliares en aquellos tramos del sistema que no puedan vaciarse por el drenaje principal
  159. 159. Drenaje Principal Esquema
  160. 160. Pruebas de Aceptación del Sistema• Lavado de Cañerías: Las cañerías subterráneas serán limpiadas mediante un flujo de agua que deberá ser alguna de:• a) Lo que arroja el calculo incluyendo mangueras• b) El flujo que permita una velocidad de 3m/s en la cañería• Prueba Hidrostática: Se realizara a una presión mínima de 13,8 bar (1,38MPa) por 2 horas sin presentar perdidas ( o 3,5 bar por arriba de la presión de trabajo si se supera la anterior)
  161. 161. Pruebas Operacionales• Se probaran todos los dispositivos de Alarma por flujo de agua verificando su correcta operación en toda su secuencia• Drenaje Principal: Se abrirá completamente la válvula registrando la presión estática y residual en el sistema• Válvulas de Control: se abrirán y cerraran bajo presión para verificar su correcta operación• Válvulas Reductoras: se verificara su operación a flujo total y no flujo
  162. 162. Cañeria de Acero-Perdida de Carga a V= 2m/seg• Caño 1”: 23% (23 m col. Agua en 100m)• Caño 2”: 11%• Caño 3”: 6,7%• Caño 4”: 5%• Caño 6”: 3%• Caño 8”: 2,1%• Codo a 90° (standard): equivale a 30 diametros• Te flujo lateral: equivale a 60 diametros• Valvula Esclusa: 6 diametros• Valvula de Retencion: 60 diametros
  163. 163. BIBLIOGRAFIA• Manual de la Proteccion Contra Incendio de la NFPA, editado por MAPFRE (en español)• Proteccion de Edificios Contra Incendio – Ed. Alsina• Manual de Instalaciones Contra Incendio de Suay Belenguer (España)
  164. 164. NORMAS Y LEYES DE APLICACION• Ley 19587 Decreto 351/79• Código de Edificación• Proyecto de Nuevo Código de Edificación• Códigos Municipales locales• Ley 13660 Decreto 10877/60
  165. 165. NORMAS INTERNACIONALES• NFPA 13: Norma para la Instalación de Sistemas de Rociadores Automáticos• NFPA 15: Norma para la Instalación de Sistemas de Agua Pulverizada para la Protección Contra Incendio
  166. 166. NORMAS INTERNACIONALES• NFPA 20: Norma para la Instalación de Bombas Estacionarias para la Protección Contra Incendio• Norma NFPA 22: Norma para los Tanques de Agua de los Sistemas de Protección Contra Incendio Privados• Norma NFPA 24: Norma para la Instalaion de Troncales de Servicio Privado de Incendio (Incluye bocas externas)• NFPA 750: Norma para la Instalación de Sistemas de Niebla• NFPA 1: Código de Prevención de Incendio• NFPA 101: Código de Seguridad de Vida

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