Redes existentes de agua contra incendios y su eficaz adecuación
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Punto de vista

Redes existentes de agua contra incendios y su eficaz adecuación

Por Jaime A. Mocada, P.E., SFPE

En mi trabajo como consultor en ingeniería de protección contra incendios, una de las tareas más importantes que realizo es el análisis de redes de agua para la protección contra incendios de grandes instalaciones. Suena bastante trivial y de hecho las bases analíticas de este tipo de trabajo así lo son. Lo que no es trivial es su repercusión en la protección real y efectiva de la instalación.

El proyecto típico es el análisis de la red contra incendios de una de nuestras muchas refinerías de petróleo. La mayoría de estas refinerías se dieron al servicio a principios de la segunda mitad del siglo pasado. Sus bases de diseño, desde el punto de vista de protección contra incendios, estaban obviamente de acuerdo con la tecnología de la época. Se trataba de una red de 6 pulgadas (150 mm) con hidrantes y monitores conectados a un par de bombas de agua y a un tanque con dos o cuatro horas de capacidad. En aquella época era muy poco común el diseño hidráulico de redes de agua, sobre todo de redes en anillos.

A medida que la refinería iba creciendo, se extendía la red siguiendo los parámetros iniciales, o sea extendiendo la red por medio de tubería de 6 pulgadas (150 mm) e instalando hidrantes y monitores a través de la instalación. Muy rara vez se hacen cálculos hidráulicos, y cuando se llevan a cabo se asume que la tubería es nueva, lo cual no es correcto, ya que se trata de instalaciones existentes.

Algo muy común en la región es la utilización de la red contra incendios en labores de limpieza y mantenimiento de la planta, debido a la relativa alta presión de la red de agua contra incendios. El problema radica en que este proceso disminuye la vida útil de la red al introducir oxígeno cada vez que ésta se utiliza . Consecuentemente, la red se deteriora y empieza a romperse hasta el punto en que se decide que es el momento de reemplazarla.

La mayor parte de estas redes tienen kilómetros y kilómetros de tubería y su reemplazo tendría costos del orden de varios millones de dólares. Por tratarse de proyectos de tal magnitud, son las grandes compañías de ingeniería y construcción quienes licitan y eventualmente ganan la adjudicación de éstos proyectos. Como regla general, estas firmas no cuentan con ingenieros de protección contra incendios en su planta de personal y así, sin ellos afrontan este tipo de proyectos. En el peor de los casos, diseñan el proyecto como una replica de lo que ya está instalado, o en el mejor de los casos, como el diseño de algo similar a una red municipal de agua potable. El único posible resultado sería sobrecostos y protección ineficaz.

Debemos tener en cuenta que ninguna red de agua se deteriora estandarisadamente. Siempre habrá áreas que se deterioren primero que otras. Por consiguiente, no es aconsejable cambiarla toda al mismo tiempo cuando algunos tramos de la red empiezan a deteriorarse, sino más bien establecer un programa de readecuación a corto y mediano plazo.

Un análisis de los factores “C”, o sea el factor de la corrugación interna de la tubería en la red, y un estudio de los espesores de la tubería, podrá dar un veredicto final de cuando hay que reemplazar un tramo de tubería. Para obtener este tipo de información es necesario realizar decenas de pruebas de flujo de agua, haciendo fluir (cuando fluyen) caudales del orden de miles de galones de agua por minuto por prueba, en diferentes cuadrantes de la red. Seguidamente, un proceso de modelaje hidráulico utilizando programas de “software” certificados para protección contra incendios debe reproducir lo encontrado en las pruebas, considerando diferentes factores “C” en la tubería, hasta encontrar la aproximación más real. Este proceso es tedioso y toma mucho tiempo, pero su rigurosidad y exactitud son importantísimos.

Una vez definido que ciertos tramos de tuberías deben ser reemplazados debido a que los factores “C” son muy bajos y/o el espesor de la tubería es el mínimo aceptable, y establecida una estimación de cuando (en años de servicio) deben ser reemplazados otros tramos en un futuro, debemos analizar la eficacia del diseño existente durante uno de los muchos potenciales incendios.

Esto se refiere a la eficacia de extinción y control de un incendio o explosión de la red, lo que implica la comparación del volúmen y presión de agua disponible en el sitio del evento versus el requerimiento de agua necesario para controlar el incidente. Por ejemplo, si se utiliza un monitor en una cara de un tanque a presión para controlar un incendio, el monitor debe poder lanzar el agua con suficiente presión para alcanzar el tanque y con suficiente flujo para obtener la densidad necesaria para controlar el fuego. Varios fabricantes de monitores de agua contra incendios proveen curvas de distancia versus presión y de flujo versus presión, las cuales son imprescindibles para poder diseñar correctamente una red.

En un incendio es muy común ver que cuanto monitor, hidrante o sistema de extinción que se encuentre cerca del incendio, sea utilizado por la brigada contra incendios. Esto muchas veces resulta contraproducente, pues se utilizan flujos de agua en exceso, lo que ocasiona la reducción en la presión de la red, y consecuentemente previene que chorros de agua eficaces lleguen a la base del incendio. Como se debe intuir, este tipo de análisis puede tener como resultado un plan de ataque contra incendios para el sinnúmero de escenarios posibles en la planta.

Lo más interesante en este proceso de análisis y diseño, fue encontrar que en los cuadrantes de las instalaciones donde pensamos que estábamos bien cubiertos, no lo estamos, y que en otros encontramos que estábamos sobrediseñados. Lo importante es que muchas instalaciones en la región están utilizando ingenieros de protección contra incendios en la elaboración de este tipo de análisis y como resultado se ha incrementando la eficacia de la infraestructura de autoprotección a costos razonables.

 

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