Conceptos básicos de características térmicas de rociadores

Conceptos básicos de características térmicas de rociadores

22 Jul 2021

Hay muchas decisiones diferentes que necesitan tomarse cuando se trata de diseñar un sistema de rociadores, como qué tipo de sistema de rociadores se debería instalar (consulte este blog para obtener más información sobre ese tema), qué tipo de tuberías se deberían usar, e incluso qué rociador debería seleccionarse. Cuando los fabricantes tienen más de cien tipos diferentes de rociadores, puede resultar difícil saber cuál elegir.

Ciertas características de los rociadores ayudarán a determinar cuál es el tipo apropiado para tu situación específica. NFPA 13, Norma para la Instalación de Sistemas de Rociadores identifica una serie de características de rociadores que incluyen sensibilidad térmica, clasificación de temperatura, factor k, orientación de la instalación, características de distribución de agua y condiciones especiales de servicio. Si bien todos estos son importantes, me centraré en dos características particulares de los rociadores, la sensibilidad térmica y la clasificación de temperatura.

Sensibilidad Térmica

La sensibilidad térmica de un rociador mide la rapidez con la que funciona el elemento térmico. Quizás la forma más común de medir la sensibilidad térmica es el índice de tiempo de respuesta (ITR). Luego, los rociadores se clasifican en respuesta rápida o estándar según su ITR. El ITR generalmente se determina realizando una prueba de inmersión en la que se coloca (sumerge) un rociador en un flujo de aire laminar calentado dentro de un horno de prueba. Luego, el tiempo de funcionamiento del rociador, la temperatura de funcionamiento del elemento sensible al calor del rociador, la temperatura del aire del horno de prueba, la velocidad del aire del horno de prueba y el factor de conductividad del rociador se utilizan para calcular el ITR. Los factores adicionales afectan la respuesta, como la clasificación de temperatura del rociador, la posición del rociador, la exposición al fuego y la radiación.

Categoría

 

ITR (metros-segundo)½ [(pies-segundo)½]

 
 

Respuesta Rápida

 

50 o menos

(90 o menos)

 

Respuesta Estándar

 

80 o más

(145 o más)


También existen diferentes tipos de rociadores de respuesta rápida. Es posible que haya oído hablar de rociadores residenciales o de respuesta rápida. Ambos son rociadores del tipo de respuesta rápida, lo que significa que tienen un ITR de 50 metros-segundo½ o menos, pero se consideran tipos diferentes de rociadores porque, aunque su ITR es similar, las características de rendimiento y los parámetros de diseño son diferentes. ITR también se puede expresar en (pies-seg)½, pero la versión métrica es la más común.

Si bien es importante comprender todo esto, la verdadera pregunta es, ¿qué significa esto al seleccionar los rociadores? Ciertas situaciones requieren tipos específicos de clasificaciones de sensibilidad térmica según NFPA 13, pero nos centraremos en el concepto más amplio de por qué puede elegir un rociador de respuesta rápida en lugar de un rociador de respuesta estándar o viceversa.

Cabe señalar que una serie de otros factores afectarán cuándo y qué tan rápido funciona un rociador en condiciones reales de incendio. Variables como la altura del techo, el espacio entre los rociadores, la temperatura ambiente de la habitación y la distancia a la que el rociador está debajo del techo afectarán el tiempo de funcionamiento. Sin embargo, si todos estos elementos se mantienen constantes, un rociador de respuesta rápida funcionaría antes que un rociador de respuesta estándar. En algunas situaciones, como en una ocupación de riesgo leve, esto es ideal. Dado que una ocupación de bajo riesgo tiene una baja cantidad y combustibilidad de contenido, esperamos que el crecimiento del fuego sea relativamente lento en comparación con otras clasificaciones de peligro. Por lo tanto, un rociador de respuesta rápida se abrirá antes y podrá controlar el fuego. En algunas situaciones, abrir antes no es ideal y, por lo tanto, se prefiere, o incluso se requiere, un rociador de respuesta estándar. En ciertas aplicaciones de almacenamiento, donde el crecimiento del fuego es mucho más rápido, si se utilizan rociadores de respuesta rápida, se pueden abrir rociadores adicionales a los que se diseñó el sistema. Esto podría resultar en una menor cantidad de agua y presión que fluye de cada rociador, lo que resulta en menos agua sobre el incendio real y, en última instancia, hace que el sistema de rociadores no sea eficaz para controlar el incendio. Si se usaran rociadores estándar, funcionarían menos rociadores, y esto podría proporcionar suficiente tiempo para que esos rociadores controlen el fuego antes de que otros operen.


Clasificación de Temperatura

Al observar de cerca los rociadores con bombillas de vidrio, es posible que haya notado que hay bombillas de diferentes colores. Los colores identifican la clasificación de temperatura del rociador. La clasificación de temperatura del rociador seleccionado necesita considerar la temperatura ambiente máxima del techo, así como la clasificación de ocupación. Si no se considera la temperatura ambiente máxima del techo, podría resultar en la operación accidental de los rociadores, ya que los rociadores se activan con el calor. Si el rociador no tiene un bulbo de vidrio, entonces el brazo del marco, el deflector o el material de recubrimiento generalmente tendrán algún color que indique la clasificación de temperatura.

Thermal1

Las clasificaciones de temperatura van desde ordinaria, que tiene una clasificación de temperatura de 135-170°F (57-77°C) hasta ultra alta, que tiene una clasificación de temperatura de 650°F (343°C). Por lo general, se requiere la instalación de rociadores ordinarios o intermedios que tienen una clasificación de temperatura de 175-225°F (79-107°C), a menos que una determinada situación requiera una clasificación de temperatura más alta. Algunos ejemplos de situaciones que requieren clasificaciones de temperatura más altas son los rociadores instalados en equipos de cocina de tipo comercial y los rociadores instalados dentro de ciertas distancias de las fuentes de calor.

Temperatura Máx del Techo oF (oC)   Tasa de Temperatura oF (oC) Clasificación de Temperatura   Colores de bulbos de vidrio   Código de color 
 100 (38)  135-170 (57-77)  Ordinario  Naranja o Rojo  Sin color o negro
 150 (66)  175-225 (79-107)  Intermedio  Amarillo o verde  Blanco
 225 (107)  250-300 (121-149)  Alto  Azul  Azul
 300 (149)  325-375 (163-191)  Extra Alto  Púrpura  Rojo
 375 (191)  400-475 (204-246)  Muy Extra Alto  Negro  Verde
 475 (246)  500-575 (260-302)  Ultra Alto  Negro  Naranja
 625 (329)  650 (343)  Ultra Alto  Negro  Naranja

 

Conclusión

A primera vista, puede parecer que la sensibilidad térmica y la clasificación de temperatura abordan la misma preocupación. Sin embargo, no lo hacen. La sensibilidad térmica dicta la rapidez con la que funcionará un rociador, mientras que la clasificación de temperatura se basa en la temperatura ambiente del techo. Sin embargo, en ambos casos, es importante que todos los rociadores de un compartimento determinado tengan la misma sensibilidad térmica y la misma clasificación de temperatura. La mezcla puede provocar un fenómeno conocido como saltos. Esperamos que el rociador más cercano al fuego funcione primero. Si ese rociador por sí solo no puede controlar el fuego, entonces esperaríamos que funcionen los siguientes rociadores más cercanos. Este patrón continuaría hasta que se hayan abierto suficientes rociadores para controlar el fuego.

thermal2

Sin embargo, si se utilizan diferentes sensibilidades térmicas o clasificaciones de temperatura, en lugar de los rociadores más cercanos en funcionamiento, podría tener una situación en la que un rociador más cercano al fuego no funcione y un rociador más alejado sí. Esto se conoce como saltos y puede tener consecuencias negativas en el rendimiento del sistema.

Thermal3

Cabe señalar que solo se permite una combinación de rociadores de temperatura normal e intermedia en todo el edificio, a menos que una situación específica requiera el uso de un rociador de mayor clasificación, como la proximidad a una fuente de calor o altas temperaturas ambientales en el techo.

 

Por Valerie Ziavras, ingeniera en protección contra incendios y seguridad humana en NFPA

 

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