La fría realidad
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Ocupaciones Industriales/Almacenamiento

La fría realidad

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La evolución de la industria de almacenamiento en frío está en plena expansión — ¿de qué manera presentar las inherentes inquietudes de seguridad contra incendios a los diseñadores, constructores, propietarios de instalaciones, bomberos y elaboradores de normas?
 
Por Daniel Wake
EL 11 DE MAYO DE 2017, SE DESATÓ UN INCENDIO TARDE POR LA NOCHE EN BUFFALO FARMS FREEZER AND COLD STORAGE, UN DEPÓSITO DE ALMACENAMIENTO EN FRÍO Y EMPAQUETADO DE FRUTAS UBICADO EN HAMMONTON, NUEVA JERSEY.

Las instalaciones utilizaban más de 40,000 pies cuadrados para cámaras frigoríficas, refrigeradores y espacio de empaquetado, y se habían expandido justo antes del incidente. En entrevistas, los vecinos reportaron que habían observado un importante aumento de actividad en las instalaciones, registrándose de 30 a 40 camiones por día visitando la propiedad. Fue necesario el trabajo de los cuerpos de bomberos de cinco condados vecinos para extinguir el incendio, que según consta, comenzó a partir de trabajos en caliente — en este caso, trabajos de soldadura — actividades que se realizaban sobre la estructura. No se registraron lesiones graves, pero el daño fue evaluado en más de $3.5 millones de dólares, decretando la pérdida total de la propiedad.

El ejemplo de The Buffalo Farms ilustra la creciente actividad que está ocurriendo en la industria del almacenamiento en frío así como también los riesgos que acarrea. Impulsada por los emergentes modelos de distribución para productos perecederos y productos farmacéuticos, la industria del almacenamiento en frío está atravesando un período de importante crecimiento. Nuevos espacios en construcción o en planificación están ocupando millones de pies cuadrados en todo el país. Se espera que este mercado estadounidense alcance los US$19.69 mil millones para el 2025, en base a un índice de crecimiento anual de casi el 4 por ciento, según un informe de Grand View Research.

Vivo en Lehigh Valley en Pennsylvania, y en los últimos seis años se han construido más de 10 millones de pies cuadrados de espacios para depósito, tanto en frío como a temperatura ambiente — el término utilizado para el almacenamiento de productos que no requieren refrigeración — con una estimación de 8 millones de pies cuadrados adicionales proyectados para los próximos dos años. Si bien no todas estas instalaciones son grandes tiendas que se alzan imponentemente en el paisaje, resulta evidente que son cada vez más diversas y que son diseñadas para necesidades específicas. Mi esposa suele hacer un comentario negativo cada vez que pasamos por otro depósito en construcción, pero a la vez ella también disfruta de los servicios de entrega de viandas que impulsan la demanda de contar con cada vez más de estas instalaciones.

054RIESGO DEL FRÍO Un incendio en 2017 destruyó las instalaciones de almacenamiento en frío de Buffalo Farms Freezer and Cold Storage en Hammonton, Nueva Jersey, originando una pérdida estimada en $3.5 millones. Los expertos en seguridad advierten que la escala y los contenidos de estas instalaciones están creando nuevos riesgos que deberán ser abordados por los procesos de seguridad, avances tecnológicos, y elaboración de códigos.

A medida que crecen los almacenamientos en cámaras frigoríficas, los diseñadores, constructores, propietarios, autoridades competentes y otras partes interesadas deben abordar los riesgos presentados por estas instalaciones. Con frecuencia, los mismos productos almacenados constituyen un riesgo potencial, al igual que los materiales de construcción, los sistemas eléctricos, los refrigerantes, y otros elementos que son utilizados para crear los entornos de almacenamiento en frío. Incluso en los casos en los que el incendio es originado a partir de factores externos, como los trabajos en caliente en el caso del incendio en Buffalo Farms, los elementos del entorno del almacenamiento en frío pueden contribuir con la severidad del incendio y los peligros enfrentados por bomberos y otros socorristas. En mi trabajo como gerente de productos para Victaulic, es esencial apoyar los esfuerzos de la industria para evaluar y abordar estos riesgos. Como resultado de este trabajo, nuestro equipo de ingenieros puede identificar nuevos dispositivos de activación, configuraciones de diseño, y métodos de unión de las instalaciones que abordan estos emergentes desafíos relacionados con el almacenamiento en frío.

Al trabajar junto con la industria, NFPA también está abordando los problemas del almacenamiento en frío. La edición 2019 de NFPA 13, Norma para la Instalación de Sistemas de Rociadores, por ejemplo, incluye actualizaciones que abordan una serie de normas de diseño, pautas que yo mismo ayudé a elaborar como miembro del Comité Técnico sobre Criterios de Instalación de Sistemas de Rociadores. Esta nueva información en NFPA 13 significa que los diseñadores de sistemas, empresas aseguradoras, el cuerpo de bomberos y otras partes interesadas en el almacenamiento en frío cuentan con la mejor y más actualizada información para ayudarlos a proteger estas instalaciones.

Demanda del consumidor y almacenamiento en frío

A medida que los consumidores focalizan su atención en la salud y a la vez la comodidad, buscando ventas de almacén en línea, especialmente de productos perecederos, no resulta sorprendente el importante crecimiento en el mercado del almacenamiento en frío. Ya sea a través de servicios de entrega de viandas, de gigantes en línea como Amazon, o de vendedores mayoristas en línea con base en su membresía, la entrega directa de productos perecederos al consumidor ya es una costumbre. Según el Instituto de Comercialización de Alimentos, en el 2017 las ventas de almacén en línea ocupaban un 3% del total del mercado y se proyecta que para el 2024 estas ventas en línea de productos de almacén alcanzarán un 13 por ciento de las ventas totales en este rubro en Estados Unidos.

Los grandes inversores en bienes raíces comerciales están empezando a prestarle especial atención a este movimiento; según un reciente análisis por The CBRE Group Inc., el crecimiento proyectado de ventas en línea de productos de almacén ya está teniendo un fuerte impacto en el desarrollo de un nuevo espacio de depósito controlado por el clima, con un espacio adicional estimado en 35 millones de pies cuadrados proyectado a nivel nacional durante los próximos siete años. Esta cifra no incluye todo el resto del espacio libre que se está convirtiendo en espacio para almacenamiento en frío. La mayoría de esta nueva construcción tendrá lugar en áreas con una sustancial producción agrícola, extensas poblaciones, y/o acceso a redes de distribución, según CBRE.

Una pieza del rompecabezas de los productos perecederos que vale la pena resaltar es el aumento en los servicios de entrega de viandas, compuestas por ingredientes pre-elaborados para cocinar una variedad de comidas. Mi esposa y yo llevamos una cargada vida laboral y familiar, y las viandas nos permiten contar con comidas rápidas y saludables sin necesidad de tener que hacer las compras. Las ventas de viandas alcanzaron los US$2.6 mil millones en 2017, con ventas proyectadas en US$3.1 mil millones para el 2018, según Packaged Facts, una firma de investigación con sede en Maryland. A medida que cambian las tendencias en consumo y la entrega de alimento fresco a los hogares reemplaza las idas y vueltas al almacén local, no es de extrañar que el modelo de distribución de productos perecederos responda a esta demanda.

Otra tendencia que afecta al almacenamiento en frío es el importante aumento en los productos farmacéuticos que requieren de un almacenamiento refrigerado. Gran parte de ese crecimiento se atribuye a las vacunas y drogas biológicas con control de temperatura, que se producen a partir de organismos vivos o que contienen componentes de organismos vivos. De las 57 nuevas autorizaciones de drogas emitidas por la Administración Estadounidense de Medicamentos y Alimentos o FDA, en 2017, casi la mitad exigió un almacenamiento y transporte con control de temperatura para su aprobación. Según Pharmaceutical Commerce, una empresa de medios comerciales de atención sanitaria, para el 2021 se espera un crecimiento del 70 por ciento en el segmento de productos farmacéuticos que requerirán de almacenamiento y transporte en frío.

057FUERZAS DEL MERCADO Las instalaciones con control de temperatura utilizadas para los servicios de entrega a domicilio de productos de almacén y almacenamiento de productos farmacéuticos continuarán impulsando una demanda para espacios de almacenamiento en frío, dicen los expertos de la industria.

 

Considerando este tipo de proyecciones, no resulta sorprendente que Amazon, el gigante de distribución en línea esté evaluando la oportunidad de ingresar al negocio de distribución de productos farmacéuticos.

Según un reciente artículo del CNBC, se describió a la infraestructura de los depósitos y la logística como una barrera para el ingreso de Amazon, ya que la mayor parte de la red de distribución actual de la empresa no está configurada como para almacenar y entregar productos farmacéuticos sensibles a la temperatura. Sin embargo, se presentaron barreras similares cuando Amazon ingresó al mercado de distribución de alimentos perecederos, y soluciones exclusivas tales como la adquisición de Whole Foods Markets les permitieron a Amazon minimizar los problemas de logística. La simple adquisición de Whole Foods permitió contar con 440 "depósitos refrigerados" dentro de las 10 millas de casi la totalidad de los 95 millones de miembros Prime de Amazon. Los expertos dicen que es solo cuestión de tiempo hasta que Amazon pegue un salto e ingrese al negocio de almacenamiento y distribución de productos farmacéuticos.

El almacenamiento en frío y sus desafíos

Con estos cambios ya en marcha, es de suma importancia que la industria del almacenamiento vuelva a evaluar la manera más efectiva de proteger estos espacios, y que se focalice en áreas y procesos en los que pudieran presentarse problemas. Este desafío resulta más complejo a medida que se construyen más depósitos para usos de aplicación específica en lugar de grandes cámaras vacías.

Los espacios para almacenamiento en frío con cerramiento, por ejemplo, se consideran como si fueran estructuras destinadas a grandes cámaras, en donde el edificio completo está aislado y acondicionado a una temperatura específica para el producto básico de consumo que se protege. Este tipo de espacio de almacenamiento debe estar diseñado y planificado desde un comienzo, de modo que el diseño y las especificaciones de los sistemas de protección contra incendios tengan lugar en el momento de comenzar el proceso de la nueva construcción. Este tipo de aplicación requiere de sistemas de rociadores de incendio secos o de acción previa. Este enfoque puede contar con rociadores para aplicación específica con modo de control en el cielorraso, o en combinación con rociadores en estanterías y protección del cielorraso como parte del diseño. (no obstante los operadores y diseñadores del depósito a veces prefieren evitar los rociadores en estanterías y tuberías asociadas, debido al posible daño que puedan causar los impactos de los montacargas y pallets). Los cielorrasos más elevados, y por ende el mayor volumen de espacio debajo de cada rociador, requieren de una mayor cantidad de agua para proteger a la propiedad cuando se quitan los rociadores en estanterías de la combinación.Debido a la necesidad de contar con tipos combinados de almacenamiento, en algunos casos, las instalaciones específicas de almacenamiento en frío construidas para un tipo limitado de productos básicos de consumo no resultan prácticas. En esos casos, la mejor solución puede ser la instalación de espacios acondicionados en combinación con espacios de depósito a temperatura ambiente — conocidos como instalaciones box-in-box o "caja en caja". En muchos casos, se reacondicionan los espacios de almacenamiento existentes para incluir espacios acondicionados con formato box-in-box en los que se construye una cámara frigorífica o un refrigerador dentro de un depósito más extenso. Los espacios acondicionados con formato box-in-box pueden también ser incorporados dentro de depósitos de construcción nueva a temperatura ambiente. Esta aplicación les brinda flexibilidad a los operadores de los depósitos para reinstaurar el lugar a un espacio abierto una vez terminado el alquiler. Es también una atractiva opción para reutilizar antiguos depósitos o espacios minoristas para cumplir con la demanda de las instalaciones con control de temperatura. Un buen ejemplo de esta aplicación es la adquisición de Whole Foods por parte de Amazon, y el modo en que las instalaciones servirán a consumidores en persona al mismo tiempo que serán reacondicionadas para nuevos clientes virtuales de almacén.

Por lo general, este tipo de doble aplicación utiliza sistemas húmedos con sistemas de tubería seca para los espacios acondicionados. La altura de cielorrasos naturalmente más bajas y la proximidad de los suministros de agua confiables en esta ocasión impulsarán el tipo de rociadores secos utilizados para penetrar el espacio acondicionado. Estos rociadores puede ser del tipo área de densidad con modo control (CMDA) o del tipo de respuesta rápida y supresión temprana (ESFR).

Si bien podría parecer ilógico que el fuego sea incluso un riesgo en espacios diseñados para mantener temperaturas frías, el almacenamiento en frío presenta de hecho una serie de desafíos para la protección contra incendios, principalmente porque la mayoría de los productos almacenados en estas instalaciones son combustibles. Alimentos congelados, lácteos procesados como manteca y queso, y los colorantes de alimentos son por lo general considerados combustibles y son comúnmente clasificados como productos básicos de consumo Clase III. En 2017 en Wausau, Wisconsin, un incendio destruyó una instalación de almacenamiento refrigerado de 60,000 pies cuadrados que pertenecía a Central Storage and Warehouse Co. El depósito incluía múltiples salas de almacenamiento para brindar configuraciones de control de temperatura individuales para especialidades de quesos añejos.

Los materiales de almacenamiento y entrega también pueden ser combustibles. Las viandas, los productos de almacén y farmacéuticos se entregan en cajas de cartón o en bandejas de poliestireno que por lo general se almacenan en pallets de cartón de mayor tamaño en el espacio de almacenamiento. El cartón y poliestireno secos pueden ser el combustible perfecto para completar el triángulo del fuego de oxígeno, calor y combustible; las entidades de prueba tales como UL y FM Global ponen como condición que las cajas de cartón presenten un contenido de humedad de entre el 4 y 8 por ciento de modo que puedan probar y aprobar los diseños del sistema y de los rociadores bajo las condiciones más desafiantes. A modo comparativo, el contenido de humedad de un árbol de navidad seco es de alrededor del 24 por ciento.

Los materiales y sistemas de construcción también plantean posibles riesgos en espacios de almacenamiento en frío. La iluminación de alta intensidad de descarga (HID), común en depósitos modernos, plantea un serio riesgo—la temperatura interior de la bombilla de luz puede alcanzar aproximadamente 1000 grados. Un estudio de NFPA, "Incendios en Estructuras en Propiedades de Depósitos", reveló que el 18 por ciento de los incendios en depósitos desde el 2009 hasta el 2013 fueron atribuidos a equipos de iluminación y distribución eléctrica. La combinación de esta fuente de calor y el combustible (por lo general cajas de cartón) almacenado por debajo puede crear una tormenta perfecta para los riesgos del depósito. Los equipos de refrigeración con base de amoníaco también presentan preocupación en cuanto a los incendios, y a niveles de concentración de 15 a 28 por ciento, el amoníaco puede servir como un acelerador si se desata un incendio de una fuente diferente. Asimismo, las espumas de poliuretano y poliestireno comúnmente utilizadas como aislantes en instalaciones de almacenamiento en frío son altamente combustibles.

Los montacargas, elevadores, trabajos en caliente y los incendios provocados se encuentran entre las causas principales de incendio en instalaciones de almacenamiento en frío.

Desafíos en aumento

A medida que se expande y evoluciona el mercado de almacenamiento en frío, las partes interesadas continuarán planteando interrogantes sobre la protección de estas instalaciones con las mejores alternativas para la protección contra incendios, protección de la propiedad, y estrategias para trasladar y almacenar materiales. Muchos de estos interrogantes pueden responderse con un mejor conocimiento sobre las opciones de productos en el mercado, incluso poner a disposición más opciones de diseño en las normas sobre instalación tales como NFPA 13 [vea "Almacenamiento en frío y la nueva NFPA 13", a continuación].

Almacenamiento en frío y la nueva NFPA 13

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Nuevas e importantes secciones en la edición 2019 de NFPA 13, Norma para la Instalación de Sistemas de Rociadores, promete ofrecerles a los propietarios de edificios, ingenieros, funcionarios de incendios, y diseñadores de rociadores un mejor y más fácil acceso al idioma del código específico de la aplicación para el diseño e instalación de sistemas de protección para instalaciones de almacenamiento en frío.

Un cambio es una sección anexa actualizada para respaldar a la Subsección 15.3. Rociadores secos. Cifras claras y precisas muestran cómo medir mejor la longitud expuesta del rociador seco para asegurar la correcta longitud según la temperatura utilizada. Esta sección asimismo detalla las opciones para realizar un sellamiento alrededor de la penetración del rociador, lo que es clave para las instalaciones box-in-box.

La segunda actualización clave es la inclusión de una protección para el cielorraso únicamente de las instalaciones de almacenamiento de hasta 45 pies de altura. La Sección 24.3.3 identifica la protección del almacenamiento en estanterías abiertas de productos básicos de consumo Clase I-III con sistemas de tubería seca para aplicaciones de cámaras frigoríficas y refrigeradores. Esta sección ahora aumenta las opciones de diseño de la edición 2016 de la norma, para adaptarse mejor a las demandas de la construcción. D.W.

 

Estos son solo algunos de los desafíos que pueden obstaculizar una mejor protección contra incendios, que deviene del diseño de sistemas para la entrega de grandes volúmenes de agua dentro de los tiempos de entrega exigidos. Dado que estas aplicaciones son propensas al congelamiento, el diseño debe asegurar que los sistemas solo liberen agua cuando fuera totalmente necesario — las falsas activaciones de los sistemas con sistemas secos y de acción previa pueden originar errores muy costosos. También se debe prestar atención a la torsión aplicada a los tradicionales extensos rociadores roscados cuando se instalan en una salida — una consideración que no es exclusiva de las aplicaciones de almacenamiento en frío, pero que sí presenta repetidas excepciones. Utilizar una llave incorrecta para el rociador puede generar complicaciones como una tensión o torsión excesivas, generando puntos débiles que podrían originar pérdidas. Además, se deben considerar los cronogramas de construcción al determinar las soluciones correctas de protección contra incendios. El tiempo asociado al trabajo de preparación de los rociadores, o la pausa para esperar que las espumas y pegamentos se fijen y endurezcan alrededor de las penetraciones de la tubería, podría contribuir a una pérdida de la productividad total, pero son esenciales para lograr un sistema completamente funcional.

La integridad del sello de las aplicaciones box-in-box es también una inquietud significativa. Cuando el espacio acondicionado es penetrado por cada rociador, es de suma importancia aislar el potencial de movimiento diferencial entre la estructura exterior y la estructura aislada. Ya sea a causa de las vibraciones del sistema de refrigeración en el tiempo, la tensión sobre la estructura aislada debido a la afluencia de clientes, o un techo debilitado por la carga de nieve, los sistemas de protección contra incendios están en riesgo de sufrir una ruptura de la espuma o pegamento alrededor de las penetraciones, causando una condensación y formación de hielo no deseadas.

La combinación de la cambiante demanda y las oportunidades identificadas para mejorar la protección contra incendios del almacenamiento en frío está ayudando a producir muchos de los últimos avances tecnológicos.

Las aprobaciones de rociadores más elevados para cielorrasos más elevados únicamente, los rociadores "inteligentes", los sistemas de rociadores secos y de acción previa llenos de nitrógeno, los más extensos rociadores secos de factor K con conexiones flexibles para aplicaciones box-in-box, y la reducción del oxígeno están entre las nuevas tecnologías que el mercado necesita explorar. Los elaboradores de códigos y normas deberán permanecer alertas para asegurarse de que los códigos se mantengan actualizados con los avances tecnológicos que se producen junto con esta industria en rápida expansión.

 

DANIEL WAKE es gerente de productos para rociadores y válvulas en Victaulic



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