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• Ricardo Torres

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Manual de Diseño Sistema Contra Incendio Mediante Agente limpio

Integrantes: Maikol González 2011203243 Onil Carrera 2011203282 Alejandro Centeno 2012103020

Caracas, 07 de febrero del 2018

Contenido

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Resumen. Introducción. Alcance. Fundamentos teóricos: antecedentes, normas y códigos aplicables, glosario, teoría relacionada. Desarrollo del manual de diseño: procedimiento metodológico, procedimiento esquemático, hoja de cálculo, software comercial. Conclusión. Recomendaciones. Anexos.

Resumen

El siguiente manual de diseño presenta cuales son los pasos a seguir para desarrollar un diseño de sistema contra incendio haciendo uso de agente limpio, donde incluye las normas utilizadas nacionales COVENIN e internacionales NFPA y como se deben aplicar. El uso, restricciones, accesorios para el sistema contra incendio y los diferentes tipos de agentes limpios que se pueden usar en los distintos escenarios. Este sistema se usa en lugares donde resulta particularmente útil suprimir incendios en riesgos en los que resulta fundamental o deseable utilizar un medio no conductor de la electricidad, en los que la limpieza de otros agentes representa un problema o en los que el riesgo está normalmente ocupado y se requiere por tanto un agente no tóxico.

Alcance

El alcance del presente manual es de guiar a los lectores en el diseño de un sistema contra incendio utilizando agente limpio. Expresando de manera fácil y detallada toda la información con respecto al tema es decir, la teoría relacionada, las normas que se tienen que aplicar, los cálculos esenciales, material de apoyo (Software) y un paso a paso en como se diseña un sistema contra incendio utilizando agente limpio. Se limita como es el funcionamiento del software, el ejemplo de cada tipo diferente de agente limpio y la demostración del despeje de ecuaciones. El manual se basa prácticamente en lo teórico del diseño de un sistema contra incendio utilizando agente limpio.

Fundamentos teóricos

Antecedentes Un incendio es un fuego grande que se propaga y causa estrago tanto en los bienes como hasta estructuras y en el fallecimiento de seres vivos. Según investigadores “un incendio es una ocurrencia de fuego no controlada que puede afectar o abrasar algo que no esta destinado a quemarse”. La exposición de los seres vivos a un incendio puede producir daños muy graves generalmente por inhalación de humo o por quemaduras graves. Accidentes graves han ocurrido en el paso de la historia por causa de incendios ocasionando perdidas graves tanto humanas como tesoros o archivos nacionales. Cuando se trata de sistema contra incendio con agente limpio se da a entender que no es para un accidente ordinario “tiendas, restaurantes, fábricas…” es utilizado para sitios específicos que poseen una serie de conjuntos que no se pueden perder, es decir, se utiliza para protección de museos, archivos históricos como bibliotecas nacionales, centros de datos computarizados, entre otros. Un ejemplo es en siglos pasado el incendio de la gran biblioteca de Alejandría se perdieron muchos manuscritos, estudios importantes para el desarrollo tecnológicos y científicos aunque se sabía que con agua se apagaba el fuego al utilizarla se dañarían igualmente los documentos. Otro ejemplo es en el Vaticano que contiene cámaras o cuartos con archivos milenarios que data de cuando el

hombre estaba en sus primeras etapas; si ocurriera un accidente ocasionando un incendio la mejor forma de resguardar estos documentos es utilizando un sistema contra incendio con agente limpio. Por causas como estas y más es importante la utilización del agente limpio en el sistema contra incendio.

Normas y códigos aplicables  NFPA 2001: norma estándar sobre sistemas de extinción de incendios con agentes limpios.  NFPA 72: código nacional de alarmas de incendios.  NFPA 101: código de seguridad humana.  COVENIN 200: código eléctrico nacional.  COVENIN 253: colores para la identificación de tubería que conduzcan fluidos.  COVENIN 758-89: estación manual de alarmas.  COVENIN 823-88: guía instructiva sobre sistemas de detección, alarma y extinción de incendios.  COVENIN 1041-99: tablero central de control para sistemas de detección y alarma de incendio.  COVENIN 1176-80: detectores generalidades.  COVENIN 1329-89: sistema de protección contra incendios. Símbolos.  COVENIN 1382: detector de calor puntual.

Glosario •

Agente Limpio: sustancia extintora no conductora de la electricidad, volátil o gaseosa, que no deja residuos tras su evaporación. Mientras no se indique otra cosa, la palabra agente utilizada en este documento se refiere a los agentes limpios.

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Agente Halocarbonado: Agente que contiene como componentes principales uno o más compuestos orgánicos que poseen uno o más de los elementos flúor, cloro, bromo o yodo.

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Agente Gaseoso Inerte: Agente que contiene como componentes principales uno o más de los gases helio, neón argón o nitrógeno. Los agentes gaseosos inertes que son mezclas de gases pueden contener también dióxido de carbono como componente secundario.

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Incendios de clase A: incendios superficiales de materiales de celuloide.

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Incendios de clase B: incendios de gases y líquidos inflamables.

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Incendios de clase C: incendios que implican equipos eléctricos energizados.

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Riesgo: Es la evaluación de la posibilidad de incendio y/o explosión en función de la combustibilidad de los materiales, facilidades de propagación del incendio, generación de humo y vapores tóxicos.

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Riesgo Leve: Es el presente en áreas donde se encuentran materiales con una combustibilidad baja, no existen facilidades para la propagación del fuego, no hay posibilidades de que se genere gran cantidad de humo, así mismo no hay generación de vapores tóxicos y no existe riesgo de explosión.

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Riesgo Moderado: Es el presente en áreas donde se encuentran materiales combustibles que podrán propiciar fuegos de altas dimensiones, o existe la posibilidad de generación de gran cantidad de humo, no hay generación de vapores tóxicos y no existe el riesgo de explosión.

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Riesgo Alto: Es el presente en áreas donde se encuentran materiales combustibles que podrán propiciar fuegos de gran magnitud o que producen vapores tóxicos o existe la posibilidad de explosión.

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Cantidad de Diseño Final (FDQ): Cantidad de agente determinada a partir de la cantidad de diseño mínima y aproximada teniendo en cuenta factores de diseño y ajustes de presión.

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Cantidad de Diseño Mínima (MDQ): Cantidad de agente requerida para alcanzar la concentración de diseño mínima.

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Cantidad de Diseño Mínimo Ajustada (AMDQ): la cantidad de diseño mínima de agente que se ha ajustado al considerar factores de diseño.

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Concentración de Agente: Proporción de agente extintor en una mezcla agente-aire, expresada como porcentaje en volumen.

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Concentración de Diseño Mínima Ajustada (AMDC): La concentración mínima de diseño deseada después de haber tenido en cuenta el factor de seguridad y los factores de diseño.

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Concentración de Diseño Final (FDC): La concentración actual de agente descargado en el recinto.

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Factor de Diseño (DF): Una fracción de la cantidad de diseño mínima

(MDQ) añadida por considerarlo

apropiado, debido a una característica específica de la aplicación de protección o diseño del sistema de supresión. •

Factor de Seguridad (SF): Factor de la concentración de agente extintor o agente inerte de llama para determinar la concentración mínima de diseño.

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Densidad de Llenado: masa de agente por unidad de volumen del recipiente (las unidades comerciales son lb/pie3 o kg/m3). Inundación Total: actuación y forma de descargar un agente con objeto de alcanzar una determinada concentración mínima de éste en todo un volumen de riesgo.

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Sala de Control y Recinto de Equipo Electrónico: Un espacio conteniendo equipo eléctrico y electrónico, cómo el que se encuentra en salas de control o de equipo electrónico, donde solo ha presentes fuegos superficiales de clase E o riesgos eléctricos clase C.

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Sistema Diseñado a la Medida: Sistema que requiere un cálculo y diseño individuales a fin de determinar velocidades de flujo, presiones en boquillas, tamaño de tuberías, área o volumen protegido por cada boquilla, cantidad de agente y número y tipos de boquillas, así como su emplazamiento en un sistema específico.

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Sistema de Inundación Total : Sistema que consiste en un abastecimiento de agente y una red de distribución diseñada para conseguir una condición de inundación total en un volumen de riesgo.

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Separación: distancia libre entre los equipos de un sistema de extinción, incluyendo tuberías y boquillas y componentes eléctricos, no encapsulados o aislados, conectados a tierra.

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Abastecimiento de agente de reserva: cuando sea preciso, el abastecimiento de agente de reserva consistirá de tantos abastecimientos primarios múltiples de agente como la autoridad competente considere necesario.

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Abastecimiento de Agente Primario: la cantidad de agente en el sistema de abastecimiento primario deberá ser suficiente, al menos, para el mayor riesgo individual protegido o grupo de riesgos a proteger simultáneamente.

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Protección Ininterrumpida: cuando se requiera una protección ininterrumpida, tanto el abastecimiento de agente primario como el de reserva deberán estar conectados permanentemente a la tubería de distribución y dispuestos de forma que resulte sencillo el intercambio.

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Listado: equipos, materiales, o servicios que aparecen en una lista publicada por una organización aceptada por la autoridad competente y relacionada con la evaluación de productos y servicios, y que realiza inspecciones periódicas durante la producción de los equipos o materiales listados, así como evaluaciones periódicas de los servicios. Con el listado se establece que el equipo, material, o servicio cumple con los estándares apropiados o que ha sido testado y encontrado que se ajusta al propósito especificado.

Teoría relacionada Para que se inicie un fuego es necesario que se den conjuntamente tres componentes combustible, oxígeno y calor o energía de activación, lo que se llama triángulo del fuego. La Comisión Venezolana de Normas Industriales (COVENIN) clasificó los fuegos según la naturaleza combustible e inflamable como cuatro clases, las cuales son: Clase “A”: fuegos de materiales combustibles sólidos comunes, tales como madera, textiles, papel, caucho y plásticos termostables. Clase “B”: fuegos de líquidos inflamables o combustibles, gases, grasas y plásticos termoplásticos. Clase “C”: fuego en presencia de equipos e instalaciones eléctricas energizadas. Clase “D”: fuegos de metales reactivos tales como magnesio, sodio, potasio, circonio y titanio. Los sistemas contra incendio se le llaman protección contra incendio al conjunto de medidas que se disponen en las estructuras para protegerlos contra la acción del fuego. Los agentes limpios son sustancias extintoras no conductoras de la electricidad, volátil o gaseosa, que no deja residuos tras su evaporación. Hay diferentes tipos de agente limpio que se utilizan para la eliminación del fuego estos agente presentan diferentes tipos de propiedades químicas y dependen del tipo de riesgo para su uso

El agente gaseoso inerte son los agentes que contienen como componentes principales uno o más de los gases helio, neón, argón o nitrógeno; los agentes gaseosos inertes que son mezclas de gases pueden contener también dióxido de carbono como componente secundario. El agente halocarbonado son los gentes que contienen como componentes principales uno o más compuestos orgánicos que poseen uno o más de los elementos flúor, cloro, bromo o yodo anexo A. Para la detección del fuego se utilizan detectores automáticos de humos, de llamas, de calor según las materias contenidas en el local y detectores manuales que son timbres que cualquiera puede pulsar si ve un conato de incendio. Los sistemas automáticos de alerta se encargan de avisar por medios electrónicos a los bomberos, también debe de haber un sistema de iluminación mínimo alimentado por batería que permita llegar hasta la salida en caso de fallo de los sistemas de iluminación normales.

Procedimiento Metodológico “Componentes del sistema contra incendio con agente limpio” Abastecimiento de Agente •

Recipientes para almacenamiento de agente:

1. Los agentes deberán almacenarse en recipientes diseñados para mantenerlos a temperatura ambiente. Los recipientes se cargarán con una densidad de llenado o nivel de sobrepresurización dentro del rango especificado por el manual listado del fabricante. Anexo 1.1. 2. Todo recipiente de agente dispondrá de una placa u otra marca permanente que indique lo siguiente: a) En recipientes de agentes halocarbonados, el tipo de agente, tara, peso bruto y nivel de sobrepresurización del recipiente. b) En recipientes de gases inertes, el tipo de agente, el nivel de presurización del recipiente y el volumen nominal de agente. •

Disposición del recipiente de almacenamiento: Los recipientes de almacenamiento deberán situarse lo más cerca posible o dentro del riesgo o riesgos que protegen.

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Calidad: las propiedades del agente deberán cumplir los estándares de calidad indicados en el Anexo 1.2 (a) a 1.2 (d). Cada partida de agente fabricado deberá ser ensayada y certificada respecto a las especificaciones dadas. Las mezclas de agentes permanecerán homogéneas durante el almacenamiento y su uso se realizará dentro del rango de temperaturas y condiciones de servicio que pudieran presentarse.

Distribución •

Tuberías: las tuberías deberán ser de material incombustible con características físicas y químicas tales que pueda predecirse confiabilidad su integridad bajo tensión mecánica. En atmósferas altamente corrosivas se deberán requerir materiales especiales o recubrimientos resistentes a la corrosión. El espesor de la tubería se deberá calcular cumpliendo con el código ASME B31.1, Power Piping Code. En ningún caso el valor utilizado, para la presión mínima de diseño de las tuberías, deberá ser inferior al especificado en el anexo 1.2 (e) a 1.2 (f). La presión interna utilizada para este cálculo no deberá ser inferior al mayor de los siguientes valores:

a) La presión normal de carga en el recipiente a 70°F (21°C). b) El ochenta por ciento de la presión máxima en el recipiente a temperatura máxima de almacenamiento, no inferior a 130°F (55°C), utilizando, en su caso, la densidad de llenado máxima permisible por el fabricante del equipo.

En los tramos donde la disposición de las válvulas presenta secciones de tubería cerradas, estas secciones deberán estar equipadas con dispositivos de alivio de presión o las válvulas diseñarse para evitar que el líquido quede atrapado. En los sistemas que utilicen válvulas de recipiente actuadas por presión, se deberán disponer los mecanismos necesarios para ventear cualquier fuga que pudiera acumular presión en el sistema piloto y provocar una abertura no deseada de la válvula del recipiente. Los mecanismos de venteo de presión se deberán disponer de forma que no impidan el funcionamiento adecuado de la válvula del recipiente. •

Accesorios: los accesorios deberán tener una presión de trabajo mínima de régimen igual o superior a la presión de diseño mínima, para el agente limpio utilizado o, de lo contrario, encontrarse listados o aprobados. Anexo 1.2 (g). En los sistemas que emplean un dispositivo reductor de presión en la tubería de distribución, los accesorios aguas abajo del dispositivo deberán tener una presión de trabajo mínima igual o superior a la máxima presión prevista en la tubería aguas abajo.

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Válvulas: todas las juntas, anillos, sellados y otros componentes de las válvulas deberán estar fabricados con materiales compatibles con el agente. Las válvulas deberán protegerse frente a daños mecánicos, químicos o de otro tipo.

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Boquillas de Descarga: Las boquillas de descarga deberán estar listadas para el uso que se pretenda. Los criterios de listado deberán incluir características de flujo, área de cobertura, límites de altura y presiones mínimas. Los

orificios de descarga y las placas de éstos deberán ser de un material resistente a la corrosión al agente utilizado y a la atmósfera de la aplicación. Sistemas de Detección, Alarma y Control •

Detección automática: la detección automática deberá ser mediante un método o dispositivo listado, capaz de detectar e indicar la presencia de calor, llamas, humos, vapores combustibles o condiciones anormales en el riesgo, tales como desviaciones de proceso que puedan conducir a un incendio.

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Equipo de control: la retirada de un actuador eléctrico de la válvula de descarga del recipiente de almacenamiento de agente que la controla deberá producir una indicación visual y audible de avería en el panel de control de disparo del sistema.

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Alarmas de actuación: cuando se instalen, los interruptores de paro de la descarga se deberán dispondrán en el interior del área protegida y próxima a las salidas de ésta. Estos interruptores deberán ser de un tipo que requiera para su activación una presión manual constante. En cualquier caso, los controles normales y manuales y de emergencia anularán la función de paro. Cuando se active la interrupción de la descarga se producirá una indicación óptica y acústica de mal funcionamiento del sistema. El interruptor de paro deberá ser claramente identificable.

Temporizadores: en los sistemas de extinción con agentes limpios se deberá disponer de una alarma de pre-descarga y de un temporizador, suficiente para permitir la evacuación de los ocupantes antes de la descarga. Deberá permitirse prescindir de este retardo en aquellas áreas de riesgo donde puedan producirse incendios de desarrollo rápido, de forma que un retraso de la descarga pudiera poner seriamente en peligro las vidas y propiedades. Diseño del Sistema Contra Incendio con Agente Limpio •

Cálculos de Flujo del Sistema: los cálculos de flujo del sistema deberán efectuarse utilizando un método de cálculo listado o aprobado por la autoridad competente. El diseño del sistema deberá realizarse dentro del rango de limitaciones especificadas por el fabricante.

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Recinto: en el diseño de un sistema de inundación total, deberán considerarse las características del recinto protegido. Los sistemas de ventilación forzada, incluyendo los sistemas de recirculación cerrada de aire, deberán pararse o cerrarse automáticamente cuando su funcionamiento continuado pudiera afectar de forma adversa al comportamiento del sistema de extinción o dar lugar a una propagación del incendio.

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Requisitos para la concentración de diseño: para determinar la concentración de diseño de agente para un combustible en particular, deberán utilizarse las concentraciones de inertización o extinción de la llama. Para mezclas de combustibles, se deberá utilizar el valor de inertización o extinción de la llama correspondiente al combustible que requiera mayor concentración.

a) Extinción de la llama: la concentración para extinción de la llama en combustibles clase B deberá determinarse por el método de quemador cerrado. La concentración para extinción de la llama en combustibles de Clase A deberá determinarse mediante ensayo como parte de un programa listado. b) Inertizado: la concentración para inertizar deberá determinarse mediante ensayo. Para determinar la concentración de diseño de agente, en aquellos casos donde pudiera darse reignición o explosión posterior, deberá utilizarse la concentración de inertizado. •

Sistema de Distribución: duración de la descarga.

a) Para agentes halogenados: el tiempo de descarga requerido para alcanzar el 95 por ciento de la concentración mínima para la extinción de las llamas, basada en un factor de seguridad del 20 por ciento, no deberá ser superior a 10 segundos, o según requiera la autoridad competente. b) Para gases inertes: el tiempo de descarga requerido para alcanzar el 95 por ciento de la concentración mínima para la extinción de las llamas, basada en un factor de seguridad del 20 por ciento, no deberá ser superior a 60 segundos para riesgos de combustibles Clase, 120 segundos para riesgos de incendio superficial Clase A o para riesgos Clase C, o según requiera la autoridad competente.

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Factor de diseño: además de los requisitos de la concentración, son necesarias cantidades adicionales de agente, mediante el empleo de factores de diseño, para compensar cualquier condición especial que pudiera afectar a la eficacia de la extinción.

a) Factor de diseño por Tes: cuando se utilice un único abastecimiento de agente para la protección de varios riesgos, se deberá aplicar un factor de diseño del anexo 2.1 (a). Comenzando por el punto donde el sistema de tuberías se introduce en el riesgo, se incluirá el número de tes en la trayectoria de flujo. b) Factores de diseño adicionales: se deberá asignar factores de diseño adicionales para casos como control de gases ácidos, reignición por superficies calientes; tipo de combustible, configuraciones, escenarios no considerados totalmente en la concentración de diseño y geometría del recinto, así como obstrucciones y sus efectos sobre la distribución. c) Factor de diseño por presión en el recinto: la cantidad de diseño de agente limpio deberá ajustarse a fin de compensar las presiones ambientales que varíen más de un 11 por ciento [equivalente aproximadamente a un cambio de elevación de 3000 pies (915 m)] de las presiones estándar a nivel del mar. Ver anexo 2.1 (b).

• Selección y posición de boquillas Las boquillas deberán ser de tipo listado para el uso que se pretende y se situarán dentro del recinto protegido, cumpliendo con las limitaciones listadas respecto a espaciado, área de cobertura y alineación. El tipo de boquillas seleccionado, su número y su emplazamiento deberán ser tales, que se alcance la concentración de diseño en todas las partes del recinto de riesgo y que la descarga no salpique líquidos inflamables o genere nubes de polvo que pudieran propagar el fuego, causar una explosión o, en cualquier caso, afectar negativamente a los contenidos o integridad del recinto.

Procedimiento Esquemático  Sección transversal del recinto, altura total o diagrama esquemático, incluyendo situación y construcción de la unión techo/suelo del edificio por encima y por debajo, suelos con acceso elevado y falsos techos.  Agente utilizado.  Concentración de diseño para la extinción o inertización  Descripción de los riesgos y estancias a proteger, indicando si el recinto se encuentra ocupado normalmente.  Para un recinto protegido mediante un sistema de extinción mediante un agente limpio, se debe obtener una estimación de las máximas presiones positiva y negativa posteriores a la descarga del agente.  Descripción de los recipientes utilizados para almacenamiento de agente, incluyendo volumen interno, presión de almacenamiento y capacidad nominal expresados en unidades de masa o volumen de agente en condiciones normales de presión y temperatura.  Descripción de la(s) boquilla(s) utilizada(s) incluyendo tamaño, configuración del orificio y área equivalente del mismo.

 Descripción de la tubería y accesorios empleados, incluyendo especificaciones del material, grado o coeficiente de presión.  Descripción del cableado utilizado, incluyendo clasificación, galga [American Wire Gauge (AWG)], apantallamiento, número de hilos, material conductor y código de colores. Se indicarán claramente los requisitos de segregación de diversos conductores del sistema. Se deberá detallar asimismo el método requerido para efectuar las terminaciones de los cables.  Descripción del método de montaje de los detectores.  Detalle del equipamiento o factura de los materiales para cada pieza del equipo o dispositivo, indicando nombre del dispositivo, fabricante, número de modelo, cantidad y descripción.  Vista en planta del área protegida reflejando las divisiones del recinto (altura total y parcial); sistema de distribución del agente incluyendo los recipientes de almacenamiento, tubería y boquillas; tipo de soportes colgantes y rígidos; sistema de detección, alarma y control incluyendo todos los dispositivos y esquema de conexiones del cableado entre ellos; ubicación de las resistencias finales de línea; ubicación de los dispositivos controlados, como compuertas y elementos obturadores; y situación del panel de instrucciones.

 Vista isométrica del sistema de distribución de agente mostrando la longitud y diámetro de cada segmento de tubería; números de referencia de los nodos en relación a los cálculos de flujo; accesorios incluyendo reductores y filtros; y orientación de las tes, boquillas incluyendo tamaño, configuración del orificio, velocidad de flujo y área equivalente del orificio.  Plano a escala indicando el boceto del panel avisador, cuando sea requerido por la autoridad competente.  Detalles de cada una de las configuraciones de los soportes de tubería rígidos, mostrando el método de fijación a la tubería y a la estructura del edificio.  Detalles del método de sujeción del recipiente indicando el modo de fijación al mismo y a la estructura del edificio.  Descripción completa, paso a paso, de la secuencia de funcionamiento del sistema incluyendo la actuación de interrupción y mantenimiento de interruptores, temporizadores y paro de emergencia.  Diagrama esquemático del cableado punto a punto, mostrando todas las conexiones del circuito al panel del sistema de control y panel repetidor.  Cálculos completos para determinar el volumen del recinto, la cantidad de agente limpio y tamaño de las baterías de repuesto, así como el método utilizado para determinar el número y ubicación de los avisadores ópticos y acústicos y el número y posición de los detectores.

 Área del venteo de alivio de presión, o de fuga equivalente, para el área protegida para evitar, durante la descarga del sistema, el desarrollo de una diferencia de presión en los límites del recinto que exceda a la presión límite especificada para el recinto.

Calculo para el Diseño Proceso esquemático para determinar la cantidad de agente limpio de diseño: Cantidad para inundación total: La cantidad de agente halocarbonado requerida para alcanzar la concentración de diseño deberá calcularse a partir de la siguiente fórmula

W=

𝑉𝑉

𝑆𝑆

𝑐𝑐

100−𝑐𝑐

Donde: W: peso de agente limpio [lb (kg)]

V: volumen neto del riesgo, calculado como el volumen total menos el de las estructuras fijas impenetrables para el vapor de agente limpio [ft3 (m3)] S: volumen específico del vapor de agente sobrecalentado a 1 atmósfera y a la temperatura mínima prevista t [°F (°C)] del volumen protegido [ft3/lb (m3/kg)] C: concentración de diseño de agente [porcentaje en volumen]

La cantidad de gas inerte requerido para alcanzar la concentración de diseño se calculará utilizando la siguientes Ecuación:

𝑋𝑋 = 2,303

𝑉𝑉�

� �𝑜𝑜𝑔𝑔

100

100 −

𝑐𝑐 X: volumen de gas inerte añadido en las condiciones estándar de 14.7 psia, 70°F (1,013 bar, 21°C) por volumen del espacio de riesgo [pie3/pie3 (m3/m3)] Vs: volumen específico de agente inerte gaseoso a 70°F (21°C) y 14.7 psia (1,013 bar) S: volumen específico del vapor de agente sobrecalentado a 1 atmósfera y a la temperatura mínima prevista t [°F (°C)] del volumen protegido [ft3/lb (m3/kg)] C: concentración de diseño de gas inerte [porcentaje en volumen] Este cálculo incluye un margen de permisividad para las fugas de agente de un recinto “estanco”. La siguiente es una ecuación alternativa para calcular la concentración de agente gaseoso inerte es la siguiente:

𝑋𝑋 = 2,303

530

460 − �

�𝑜𝑜𝑔𝑔

100

100 − 𝑐𝑐

t: temperatura mínima prevista del volumen protegido (°F)

Para Determinar la Cantidad de Diseño  Determinar las características del riesgo: • • • •

Tipo de combustible: concentración de extinción (EC) o concentración de inertización (IC). Volumen del recinto. Temperatura del recinto. Presión barométrica del recinto.

 Determinar la concentración mínima de diseño de agente (MDC) multiplicando EC o IC por el factor de seguridad (SF) ��� = �� ó 𝐼𝐼 ∗ 𝑆𝑆  Determinar si son aplicables los factores de diseño (DF), determinar los factores individuales y, posteriormente, su suma: �� = �� 𝑖𝑖  Determinar la cantidad de la siguiente forma: de diseño mínima ajustada (AMDQ) 𝐴𝐴 � = ��� ∗ (1 + �� )  Determinar el factor de corrección de presión (PCF): la cantidad de diseño de agente limpio deberá ajustarse a fin de compensar las presiones ambientales que varíen más de un 11 por ciento [equivalente aproximadamente a un cambio de elevación de 3000 pies (915 m)] de las presiones estándar a nivel del mar [29.92 pulg. Hg a 70°F (760 mm Hg a 0°C)]. (Tabla A.13).  Determinar la cantidad de diseño final (FDC) de la siguiente forma: ���= 𝐴𝐴���∗ ���

Detección y alarmas de incendio Para todo tipo de ocupación deberán instalarse equipos o sistemas de detección y alarmas de incendio, automáticos o manuales, de acuerdo a la naturaleza del riesgo existente y del tipo de ocupación, de acuerdo a lo especificado en la norma COVENIN 823-88. Cuando en una edificación estén varios tipos de ocupación se tomarán las exigencias de protección de la ocupación de mayor riesgo, a menos que la actividad sea considerada como sector de incendio independiente, en cuyo caso la protección serán las requeridas para cada tipo. Ejemplo: Sistema de detección y alarma Alarma

Tipo de ocupación

Manual

Detección Simple

Biblioteca: Hasta 250𝑚𝑚2 de superficie.

Con señal

Con señal

previa

previa

X

Desde 250 hasta

Automático

X

X

X

X

500𝑚𝑚2de superficie. En depósitos de libros

Tablero central de control para sistemas de detección y alarma de incendio El tablero central de control debe controlar y supervisar sus circuitos internos y de líneas externas de los dispositivos de detección de alarma. Contener los equipos y dispositivos necesarios para recibir, convertir y emitir las señales. Accionar funciones auxiliares. La norma COVENIN 1041-99 contempla las características mínimas de diseño y funcionamiento que deben cumplir los tableros centrales de control destinados al uso de sistemas de detección y alarma de incendios. Estación manual de alarma La norma COVENIN 758-89 contempla los requisitos mínimos, que deberán cumplir las estaciones manuales de alarma, para su instalación, ubicación, fabricación y uso. Detectores generalidades La norma COVENIN 1176-80 contempla las características generales necesarias para la selección, ubicación e instalación de los diferentes tipos de detectores utilizados en los sistemas de detección, señalización y alarma de incendio. Ejemplo de la selección: Cl Tipo de ocupación Bibliotecas

Calor

Humo por ionización X

ase de detector

tico de

Llama

humo X

Combinación

Combinac

humo y calor

óptico y ca

Software Comercial

 AutoSPRINK® VR es un programa monousuario en Windows® para el diseño en un ambiente gráfico de Diseño Asistido por Computadora (CAD) de sistemas contra incendio a base de Rociadores de agua y sistemas Gas.  PIPENET SPRAY/SPRINKLER es el estándar mundial para el diseño de sistemas de protección contra incendios, especialmente para las industrias de petróleo, gas, petroquímicas y procesos. Sistemas de diluvio, colectores, rociadores y sistemas de espuma concentrada.

Conclusión El manual de diseño de sistema contra incendio con agente limpio se desarrolló bajo el cumplimiento de las normas internacionales “National Fire Protection Association” y las normas nacionales “Comisión Venezolana de Normas Industriales”. Para poder diseñar el sistema contra incendio con agente limpio se debe conocer especificadamente los planos del sitio, que actividad se realiza en éste y la clase de riesgo que genera el lugar. Se dio una información veraz y proveniente de las normas con todo lo referente a los diferentes agentes, accesorios, transporte, características de recipientes de almacenamiento… Para concluir las normas se deben operar a pie de letra porque al no operar las normas como son se generan graves faltas con las autoridades competentes.

Recomendaciones

 Los recipientes de almacenamiento y sus accesorios deberán situarse y disponerse de forma que se faciliten los trabajo de inspección, prueba, recarga y otras tareas de mantenimiento y se reduzca al mínimo la posibilidad de interrupción de la protección.  Los recipientes de almacenamiento de agente no deberán situarse donde los posibles daños mecánicos, la exposición a agentes químicos, las inclemencias climáticas u otros factores puedan afectar a su operatividad. Cuando sea inevitable a la exposición del recipiente a estas condiciones deberán emplearse cerramientos o medidas de protección adecuadas.  Si los recipientes utilizados en estos sistemas se emplean como recipientes de transporte, deberán estar diseñados cumpliendo los requisitos del Departamento de Transportes Americano o de la Comisión de Transporte Canadiense. Cuando no se empleen como recipientes de transporte, estarán diseñados, fabricados, inspeccionados y marcados en conformidad con la Sección VIII del código ASME Boiler and Pressure Vessel Code; se recomienda una inspección y certificación independiente. La presión de diseño deberá ser la adecuada para la presión máxima desarrollada a 130°F (55°C) o al límite máximo de temperatura controlada.

 No se deberán utilizar otras tuberías que las permitidas, o se deberán utilizar tuberías de hierro fundido, tuberías de acero según ASTM A 120 o tuberías no metálicas.  Toda sección de tubería deberá limpiarse internamente por medio de tacos, después de la preparación y antes del montaje, empleando un limpiador adecuado y no inflamable. Antes de la instalación de las boquillas o dispositivos de descarga, la red de tuberías deberá encontrarse libre de cualquier materia residual.  No deberán utilizarse accesorios de hierro fundido. Tampoco podrán emplearse accesorios de Clase 150-lb a menos que pueda demostrarse que cumplen con los cálculos de tensión de los estándares apropiados del American National Standards Institute, Inc. (ANSI).  Cuando exista la posibilidad de obstrucción por materiales externos, las boquillas de descarga deberán dotarse de discos frangibles, tapas expulsables u otros dispositivos adecuados. Estos elementos deberán dejar una abertura sin obstruir al ponerse en funcionamiento el sistema y deberán situarse de forma que no causen daños al personal.  La base para la selección de boquillas deberá ser los datos de eficacia listados que muestren claramente la correlación entre la cantidad de agente, al grado de descarga, el tiempo de descarga, al área de cobertura y la distancia de la boquilla al riesgo protegido. El máximo tiempo permitido para extinguir un incendio con un

un agente halocarbonado deberá ser de 10 segundos. El máximo tiempo permitido para extinguir un incendio con un agente inerte deberá ser de 30 segundos.  Deberá usarse un número de boquillas suficiente para cubrir la totalidad del área del riesgo en función de las áreas cubiertas por cada boquilla.  Deberá usarse un número de boquillas suficiente para cubrir la totalidad del área del riesgo en función de las áreas cubiertas por cada boquilla.

Anexos