| Recordamos, un sistema de Agua Pulverizada
está compuesto de los siguientes componentes.
- Abastecimiento de agua.
- Válvula de Control del Sistema.
- Sistema de Detección de Incendios.
- Alarmas.
- Tuberías.
- Filtros.
- Boquillas.
Abastecimiento de agua
En este sistema el requerimiento de agua suele ser por lo general
muy elevado y a veces suele pedirse descargas de agua durante 2
horas y no debemos olvidar que nuestro abastecimiento de agua deberá
tener en cuenta la alimentación simultánea de más
sistemas contra incendios, como rociadores, mangueras, monitores,
hidrantes, etc..
Los sistemas con rociadores, estadísticamente suelen "controlar"
o "extinguir" los incendios solamente con algunos rociadores
en funcionamiento y no suelen activarse todos los rociadores incluidos
en el área de diseño, en cambio, en los sistemas de
Agua Pulverizada la descarga de agua se hace por todas las boquillas.
Por lo tanto, es necesario que el sistema sea diseñado generosamente
y además que sea muy fiable ya que el sistema de Abastecimiento
(depósitos de agua, mar, lago... y el grupo de bombeo) es
un punto crítico del sistema, y en algunos riesgos como los
parques de almacenamiento de líquido inflamables una falta
de agua por quedarse corto o deficiencias en el grupo de bombeo
puede originar incendios a gran escala provocando "efecto
dominó" , llegando a producirse Accidentes
Graves (ver Directiva
Seveso).
Válvula de Control
del Sistema
La Válvula de Control es una válvula que abre y corta
el paso del agua a la red de tuberías. Existen varios tipos
de válvulas.
- Válvulas de Clapeta Oscilante
- Válvulas de Presión Balanceada o Compensada
- Válvulas de Control Hidráulico
- Válvulas de Clapeta Oscilante.
Existen de 2 tipos:
- De rearme interior.
- De rearme exterior.
La apertura del sistema depende de una clapeta y un trinquete
que la mantiene cerrada.
Un gran inconveniente es que una vez abiertas y el sistema
sigue funcionando y la válvula no se puede cerrar automáticamente
y es necesario cortar la línea mediante una válvula
de corte y rearmarla la Válvula de Clapeta.
Problemas con el golpe de ariete en la instalación.
La Clapeta permanece cerrada gracias a la Presión del
agua. Para poder abrirlas es necesario disminuir esa presión
y para ello es necesario desalojar ese agua, lo cual se hará
de distintas maneras, de ahí, sus distintos sistemas
de activación.
- Eléctrico.
- Hidráulico.
- Neumático
- Manual.
Al igual que las de Clapeta oscilante, es necesario desalojar
el agua que cierra el diafragma para poder dejar paso al agua,
lo cual se hará de distintas maneras, de ahí,
sus distintos sistemas de activación.
- Eléctrico.
- Hidráulico.
- Neumático
- Manual.
- Válvulas de Control Hidráulico.
(Válvulas Inbal - pinchar en la imagen)
Estas válvulas son de fabricación israelí.
Su principal característica es que son axiales y su regulación
es totalmente hidráulica.
Grandes ventajas, es la reducción del golpe de ariete
ya que la abertura de la válvula se realiza de una manera
suave.
Hay diferentes usos de estas válvulas:
- como reductoras de presión.
- como válvulas de diluvio.
- como válvulas de diluvio con control de la presión.
- como válvula para sistemas de preacción.
- como válvula para sistemas secos.
con distintos sistemas adosados para diferentes necesidades pero
el funcionamiento es el mismo.
Teniendo cierta similitud en la esencia del funcionamiento a
las válvulas de Presión compensada. El agua de entrada
a la válvula hace presión para cerrarla, si se consigue
vaciar esa agua, la válvula se abrirá de una manera
gradual en función de la salida de ese agua.
Recomiendo pinchar para ver una demostración.
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En este punto me gustaría diferenciar los
3 Sistemas o elementos que nos podemos encontrar en nuestro sistema
de Agua Pulverizada.
- Sistema de Detección de Incendios. Es
el sistema que deberá detectar la presencia del incendio.
- Sistema de Disparo de la Válvula de Control del
Sistema. Es el sistema por el cual se permite la apertura
de la Válvula de Control del sistema.
- Sistema de Alarmas. Elementos por el cual nos
permite recoger el estado de la apertura de la Válvula
de Control y también algunos fallos del sistema.
Sistema de Detección de Incendios
Necesitamos detectar el incendio, para ello nuestro sistema puede
ser de 4 modos.
- Eléctrico.
- Neumático.
- Hidráulico.
- Mecánico.
La elección de nuestro sistema dependerá de distintos
factores.
- Falta de alimentación eléctrica.
- Zonas ATEX.
- Congelamiento.
- Emplazamientos interiores o exteriores.
- etc.
- Detección Eléctrica.
Pueden ser detectores de incendio de distintos tipos: ópticos,
de llamas, térmicos, termovelocimétricos, de gases
inflamables, cables térmicos, haz de láser, etc.
Conectados a una central eléctrica para recoger el estado
y dar las órdenes a los sistemas de disparo de la Válvula
de Control del sistema.
Como características esencial del sistema, es la necesidad
de energía eléctrica..
En zonas ATEX, necesitamos que los equipos sean antideflagrantes
y la instalación deberá ser realizada para evitar
explosiones o incendios, lo que implica un elevado coste de
la instalación.
Este sistema de detección está asociado a una
electroválvula como sistema de disparo de la Válvula
de Control del sistema.
- Detección Neumática
y Detección Hidráulica.
Necesitaremos una instalación paralela de tuberías
con aire, nitrógeno o agua en su interior, estos fluidos
ejercen una presión sobre una válvula de diafragma
que impide que el agua que presiona la Válvula de Control
del sistema se desaloje evitando la apertura de la Válvula.
Como ya he dicho, este sistema va asociado al sistema de disparo
por Válvula Neumática de diafragma.
Sobre la red de tubería cargada con aire o nitrógeno,
se instalan unos elementos que cuando detecten calor harán
que se pierda ese aire o el nitrógeno. Nos podemos encontrar
de 3 tipos:
Un simple rociador.
- De Aumento de temperatura.
En el equipo de la figura, dentro del tubo se encuentra un
elemento alargado el cual se dilata con la temperatura y el
cual está conectado con el diafragma
Si la detección es Neumática, tenemos que instalar
un compresor y por lo tanto requiere de electricidad, y lo que
ello conlleva, por ejemplo zona ATEX.
No obstante, si lo que queremos es prescindir de la electricidad
o la necesidad de no utilizarla, pondremos sistemas de detección
hidráulicos, que lo único que deberemos tener cuidado
es en las posibles congelaciones de la instalación o las
sobrepresiones debido al sobrecalentamiento de las tuberías.
- Detección Mecánica.
Recordamos, necesitamos conseguir sacar el agua que está
ejerciendo la presión sobre la válvula de control
para evitar que se abra. Instalando una válvula de bola
para drenar ese agua y un sistemas de cables de acero con fusibles
térmicos que unen sus extremos y un juego de poleas y
contra pesos, podemos conseguir que cuando el calor del incendio
rompa el fusible térmico la válvula de bola desaloje
ese agua y por lo tanto se abra la Válvula de Cotrol
del sistema.
Este sistema está asociado al Sistema
de Actuación Manual.(ver sistemas de
disparo).
Sistema de Disparo de la Válvula
de Control del Sistema
Recordamos, tenemos 4 sistemas de detección.
- Eléctrico.
- Neumático.
- Hidráulico.
- Mecánico.
Y tenemos 4 sistemas de disparo en la Válvula de Control.
- Eléctrico.
- Neumático.
- Hidráulico.
- Manual.
- Disparo Neumático.
Como también hemos visto antes, por los elementosde
detección (ver sistema de detección Neumática)
se expulsa el aire o nitrógeno el cual mantiene cerrada
la válvula neumática de diafragama.
Al salir el aire la Válvula neumática deja escapar
el agua que ejerce una presión en la Válvula de
Control para mantenerla cerrada. Y de esta manera se abrirá
la Válvula de Control.
- Disparo Hidráulico.
Se realiza realiza directamente. Es decir, por los elementosde
detección (ver sistema de detección Hidráulica)
se expulsa el agua que ejerce una presión en la Válvula
de Control para mantenerla cerrada. De esta manera se abrirá.
- Disparo Manual.
Se trata de la instalación de una válvula de
bola para drenar el agua que ejerce la presión para cerrar
la Válvula de control. Con un giro de manual de esa válvula
de bola es suficiente para que se abra el sistema. Existen 2
tipos en función de su ubicación:
- Actuación Local. Cuando la válvula
de bola esté junto a la válvula de control.
- Actuación Remota. Cuando la válvula
de bola esté en una distancia remota.
Alarmas
Nos podemos encontrar generalmente 2 tipos de alarmas.
- Alarmas de actuación del sistema.
- Alarmas de fallo en el sistema.
- Alarmas de activación del
sistema.
Se trata de dar aviso de que la Válvula de Control se
ha activado. Esto se puede hacer de varias maneras:
El sistema de activación es bien sencillo y mecánico.
El agua al pasar por el equipo mueve un mecanismo que hace
golpear constantemente un martillo contra a campana metálica
produciendo un sonido. Esto se utiliza cuando se ha activado
el sistema o cuando se hacen las pruebas.
El presostato detecta una variación de
la presión de cualquier fluido, (agua, aire, nitrógeno).
Estos equipos los podemos encontrar en zonas clasificadas
como de Atmósferas Explosivas (ATEX),
por lo tanto tenemos unos presostatos antideflagrantes (foto
de la derecha).
El detector de flujo detecta un movimiento del flujo del
agua.Al pasar por la clapeta de plástico que se ve
en la foto mueve un contacto, que suele tener un retardo para
evitar falsas alarmas. Este equipo, al igual que los presostatos,
los podemos encontrarlos en zonas clasificadas como de Atmósferas
Explosivas (ATEX),
por lo tanto existen detectores de flujo antideflagrantes
(foto de la derecha).
- Central de detección de incendios.
Está relacionado especialmente con el sistema de detección
eléctrico, no obstante, si instalamos un final de
carrera podemos recoger el estado del sistema por una central
de incendios.
- Alarmas de fallo en el sistema.
Podemos tener algún fallo en los Sistemas de Detección,
y por lo tanto nuestro sistema de Agua Pulverizada no activarse.
Para detectar ese fallo se dispone de varios sistemas:
- Central de detección de incendios.
Podemos saber si la electroválvula se abreo no, permitiendo
la apertura de la Válvula de Control. Dando una señal
a la Central de Incendios.
Si nuestras redes de tuberías para nuestros Sistemas
de Detección Neumática o Hidráulicas,
pierden aire o agua, tenemos un fallo. Para detectar esa pérdida
se instalan uno presostatos en esas tuberías. Si tenemos
una sobrepresión debida al calor o un fallo en el compresor,
también detectan lo detecta.
Al ingual que antes, existen equipos antideflagrante para
zonas ATEX.
Tuberías
Este apartado se refiere a las tuberías a través
de las cuales se va a transportar el agua que posteriormente va
a descargarse por las boquillas.
Según la normativa estas pueden ser de varios tipos, no
obstante, generalmente van a ser de acero negro y sin soldadura
y GALVANIZADAS para evitar la corrosión debida al aire, ya
que generalmente va a ser un "sistema seco" y las tuberías
no van a ser cargadas con agua.
En los casos excepcionales, según NFPA 15, en los cuales
las boquillas pueden ser cerradas, la red de tuberías será
del tipo húmedo, por consiguiente la red de tuberías
puede no ser galvanizada.
Soportes y Válvulas de corte
Hay que vigilar bien los soportes, ya que estos sistemas al estar
generalmente vacios, al abrirse la Válvula de Control bruscamente,
el agua fluye por las tubería generando fuerzas y presiones
que los soportes deben aguantar. Si tenemos una válvula de
tipo Inbal, la apertura se realiza lentamente suavizando algo, no
mucho, esas fuerzas.
En conclusión, una mala soportación puede generar
problemas en el funcionamiento e incluso romperse el sistema.
Atención a la soportación en esferas
y tanques de almacenamiento en funcionamiento,
al soldar los soportes. Puede ser necesario generar una estructura
auxiliar externa no soldada a la esfera o al tanque de almacenamiento.,
ya que puede prohibirse soldarse en la zona.
Respecto a las válvulas, deben ser de tipo compuerta y con
indicador de posición.
Filtros
Este equio es muy importante en estos sistemas ya que el agua es
pulverizada gracias a 2 maneras:
- Forma geométrica de la boquilla.
- Obstrucción en la boquilla al paso del agua.
Al crear una obstrucción en la boquilla, cualquier elemento
contenido en el flujo del agua puede taponar la boquilla.
Por ello, en la normativa obliga a las instalación de filtros.
En función del diámetro de la boquilla obligará
a la instalación de filtros en el sistema.
- Filtros en la tubería principal de alimentación.
Siempre es necesario y recomendables que exista filtros en
las tuberías principales de alimentación del sistema.
En la normativa indica que donde las boquillas tienen unos
diámetros mayores de 9,5 mm solo es necesario en ese
punto.
- Filtros en las tubería de descarga.
Donde las boquillas del sistema tienen unos diámetros
de 6,5 mm, también se deben instalar filtros en las tuberías
de descarga.
- Filtro individual en las boquillas.
Donde las boquillas tienen uno diámetros menores de
3 mm., estas deben tener el filtro incorporado. Os dejo una
foto para ver la instalación en el mismo equipo.
Boquillas
Si el filtro es importante, la boquilla es un elemento
clave.
No es necesario ir a Oxford, para llegar a la conclusión
que gracias a las boquillas disponemos el agua en forma pulverizada,
pero quizás no es tan obvio que necesitamos que cubra el
agua todo el riesgo y esto en fundamental. Es por esto que debemos
tener cuidado a los elementos que impiden la descarga de agua por
todo el riesgo, como ejemo, los peldaños de las escaleras
que ascienden por las esferas o los depósitos de almacenamiento
de líquidos combustibles o inflamables.
Estas boquillas tienen 2 misiones:
- Descargar el agua pulverizada.
- Focalizar el agua sobre el riesgo.
Existen 2 tipos de boquillas:
Mediante ampolla para sistemas húmedos, como hemos visto
antes se hace mención de estas boquillas en la NFPA 15,
para casos excepcionales y donde la apertura será rápida
y total en todas las boquillas.
Además las boquillas se caracterizan por la
forma de descarga y para ello exista distintos tipos
de boquillas, que se caracterizan en:
- Aberturas: chorro plano, de cono, lleno, etc.
- Ángulos de descarga (60º, 120º, 180º).
- Cortinas de agua.
- Factores de descarga K. Existen distintos factores,
algunas boquillas son capaces de descargar grandes cantidades
de agua.
Os dejo algunas fotos de distintas boquillas.
Boquilla de chorro plano o de "ventana".
Boquillas en forma espiral con altos factores k
de descarga. Descarga Cónica.
Distintos tipos de boquillas en el mercado
Boquillas con filtro incorporado
Equipo para generar Cortinas de Agua
NOTA 1:
También se tiene en cuenta la Presión
de descarga del agua, teniendo boquillas especiales para
cada sistema. Consiguiedo distintas Velocidades de descarga y de
aplicaciones.
- Boquillas de Baja Presión.
- Boquillas de Media Presión.
- Boquillas de Alta Presión.
NOTA 2:
Aunque es lógico, en la NFPA 15, hace mención a la
existencia de Boquillas de Repuesto. Así que hay que tenerlo
en cuenta.
Instalación y
Mantenimiento
Según informaciones que he recibido, existe
un problema a la hora del funcionamiento. Como hemos visto existen
boquillas abiertas, y estas al estar abiertas suelen ser el nido
de avispas u otros insectos, esto genera un grave problema ya que
la descarga no se produce o se produce incorrectamente y como comprenderéis
no podemos permitir que unos insectos puedan generar un grave peligro
en caso de incendio.
Como casi todo en esta vida, está inventado,
existen unos tapones para las boquillas para impedir la entrada
de suciedad y de insectos. Seguramente no existen tapones para todos
los modelos de las boquillas, por lo que es recomendable un buen
mantenimiento del sistema y hacer descarga de prueba para evitar
obstrucciones, limpieza de tuberías y comprobaciones de descarga.
También debemos instalar las boquillas adecuadamente
y con elementos que permitan mover las boquillas para focalizar
la descarga y se produzca un solapamiento correcto del agua.
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