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Componentes

 

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.

  • Válvulas de Presión Balanceada o Compensada.

    Posee un diafragma el cual está cerrado gracias a la fuerza que ejerce el agua en la entrada de la válvula.

    La gran ventaja es que se pueden rearmar automáticamente y regular el flujo del agua.

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:

    • De Temperatura fija.

    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

    • De combinación de ambos.

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 Eléctrico.

    Como hemos visto antes, el Disparo Eléctrico se realiza gracias a una eléctroválvula la cual deja salir el agua que ejerce una presión en la válvula de control.

  • 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:

    • Gong hidráulico.

    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.

    • Presostatos.

    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).

    • Detectores de flujo.

    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.

    • Presostatos.

    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:

  • Abiertas.

  • Cerradas.

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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