Impulsados por pequeñas gotas de agua, los sistemas de protección contra incendios de agua nebulizada (Fire Mist o Water Mist) tienen algunos beneficios y desventajas en comparación con los sistemas convencionales de rociadores contra incendios.
Si bien los sistemas de rociadores contra incendios han trabajado en los mismos principios durante más de un siglo, un enfoque novedoso para la protección contra incendios ha ganado fuerza en los últimos 20 años: el sistema de rociadores de agua nebulizada.
Los instaladores no encontrarán sistemas de agua nebulizada en NFPA 13, el conjunto de reglas más utilizado para sistemas de rociadores contra incendios comerciales. En cambio, los sistemas de agua nebulizada siguen un conjunto completamente diferente de estándares de fabricación e instalación.
En este artículo, analizamos los sistemas de agua nebulizada, explicando cómo funcionan, junto con sus tipos, uso y mantenimiento.
Las gotitas pequeñas controlan la temperatura y eliminan el oxígeno para combatir incendios
El fuego requiere tres elementos para quemarse: calor, oxígeno y material inflamable para servir como combustible.
La mayoría de los sistemas de rociadores contra incendios apagan o ralentizan el crecimiento de los incendios empapándolos con agua y al área circundante, eliminando el calor y las posibles fuentes de combustible.
En contraste, los sistemas de agua nebulizada funcionan tanto enfriando la temperatura ambiente como desplazando el oxígeno con vapor.
Al igual que otros sistemas de protección contra incendios, los sistemas de agua nebulizada utilizan agua, con una diferencia clave: gotas más pequeñas.
Según la Asociación Nacional de Protección contra Incendios (NFPA, por sus siglas en inglés), la “niebla de agua” consiste en gotitas con un diámetro de menos de 1,000 micrones (1 milímetro) cada una. Eso es aproximadamente una quinta parte del tamaño de las gotas.
Al rociar un gran número de pequeñas gotas, los sistemas de protección contra incendios de agua nebulizada crean una gran área de superficie de agua que puede bajar las temperaturas más fácilmente.
Cuando estas pequeñas gotas se encuentran con el aire caliente, se evaporan y se convierten en vapor.
El vapor puede absorber más calor por unidad de tiempo que las gotas de agua más grandes, por lo tanto, reduce la temperatura de las llamas más rápido. El vapor también desplaza el oxígeno en la habitación para que el fuego se asfixie y se apague.
Niebla de agua protección contra incendios emergió como una alternativa a los agentes de extinción de incendios gaseosos y se hizo más popular después de la fabricación de Halon, un agente de gas ampliamente utilizado, fue prohibido por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos.
Desde 1996, las reglas de la NFPA para sistemas de agua nebulizada han estado disponibles en NFPA 750: Norma sobre sistemas de protección contra incendios con agua nebulizada.
Los sistemas de protección contra incendios de agua nebulizada varían en diseño y propósito
Todos los sistemas de agua nebulizada crean pulverizaciones finas con agua. Algunos, llamados «fluido simple«Los sistemas usan solo agua.
Otros usan un híbrido de agua y aire o nitrógeno, llamados» medios de atomización «, para crear gotas más pequeñas. Estos sistemas se clasifican como»doble fluido«sistemas.
Cada sistema de niebla de agua está diseñado con uno o más de los siguientes objetivos:
- Incendios de extinción (sin quemar combustibles)
- Supresión de incendios (reduciendo la velocidad de liberación de calor)
- Controlar incendios (limitando el tamaño del fuego y las temperaturas del techo)
- Controlando las temperaturas
- Protección contra la exposición al fuego.
NFPA 750 describe diez tipos diferentes de sistemas de agua nebulizada. Todas son variaciones de los sistemas estándar de rociadores contra incendios, incluidos los sistemas de tubería húmeda, tubería seca, de diluvio y de preacción.
A su vez, los sistemas de agua nebulizada tienen una de cuatro aplicaciones:
- Sistemas de agua nebulizada de aplicación local., que pulveriza directamente sobre un objeto o peligro específico.
- Sistemas de protección de la ocupación., que se instalan en un edificio o en una parte de un edificio.
- Sistema de nebulización total de sistemas de agua nebulizada. Todas las boquillas (cabezas de rociadores) se activan al mismo tiempo, proporcionando una protección completa de un recinto o espacio.
- Sistemas de aplicación zonales., una variación en los sistemas de aplicación de compartimentos totales, se activa en una zona o región determinada dentro de un espacio determinado.
Incluso estos sistemas pueden ser más o menos dividido en tres tipos más: sistemas de baja presión, sistemas de presión intermedia y sistemas de alta presión.
Los sistemas de baja presión soportan presiones similares a los sistemas estándar de rociadores contra incendios: 175 PSI o menos.
Los sistemas de presión intermedia tienen presiones entre 175 PSI y 500 PSI, mientras que los sistemas de alta presión superan los 500 PSI.
Finalmente, los sistemas de agua nebulizada se pueden dividir en tipos dependiendo de cómo estén diseñados.
Para los sistemas de nebulización de agua pre-diseñados, los laboratorios de prueba y los fabricantes prescriben el número y tipo de tuberías, accesorios y rociadores requeridos.
Por otro lado, los sistemas de agua nebulizada diseñados requieren que los diseñadores tengan en cuenta los caudales, las presiones de las boquillas y otros factores para crear una configuración especialmente diseñada adecuada para los peligros de un entorno particular.
Los sistemas de agua nebulizada controlan los incendios en una impresionante gama de industrias.
En el Anexo A, NFPA 750 explica que los sistemas de agua nebulizada pueden controlar una variedad de incendios en tres clases principales de incendios: Clase A (combustible ordinario), Clase B (líquido inflamable) y Clase C (incendios eléctricos).
Sin embargo, los instaladores deben nuevamente considerar cuidadosamente una serie de factores, incluidos los objetivos del sistema y los principales riesgos de incendio presentes en el espacio
Los incendios por chorros de gas, los peligros eléctricos y los túneles ferroviarios pueden beneficiarse de los sistemas de agua nebulizada.
Pueden incluso proteger obras de arte, como lo hacen hoy en la Galería Nacional de Arte en Washington, D.C.
Los sistemas de agua nebulizada tienen una amplia variedad de aplicaciones, incluida la conservación de exhibiciones en la Galería Nacional de Arte. Fuente: Wikipedia
Y Marriott, la tercera compañía hotelera más grande del mundo, tiene usado sistemas de agua nebulizada en sus instalaciones desde el año 2000.
Hoy en día, los estándares de diseño de Marriott permiten que estos sistemas reemplacen los sistemas tradicionales de rociadores contra incendios en los edificios que poseen o administran.
Sonny Scarff, el director sénior de protección contra incendios de Marriott, llega a describir algunas tecnologías de nebulización como «… la ola del futuro».
La industria de cruceros también ha invertido mucho en sistemas de agua nebulizada. Carnival Cruise Line, que ha llevado más de 1 de cada 5 pasajeros de cruceros del mundo en 2018: emplea la tecnología.
Después del hundimiento de la Costa Concordia de Carnival y otros incidentes de seguridad altamente publicitados a bordo de cruceros, el Senado de los Estados Unidos realizó una serie de audiencias sobre la seguridad en la industria.
Durante esas audiencias, Gerald Cahill, presidente y CEO de Carnival, descrito una serie de mejoras que se realizarán en los buques, incluidas las mejoras a sistemas de agua nebulizada de mayor calidad.
Los costos reducidos, el menor peso y la facilidad de mantenimiento hacen de los sistemas de agua nebulizada un reemplazo popular para algunos tipos de sistemas de protección contra incendios
La industria marítima, y en particular los cruceros, ha desempeñado un papel importante en el desarrollo de sistemas de agua nebulizada.
Antes de su adopción en tierra, sistemas de agua nebulizada protegieron compartimientos cerrados en los barcos y, más tarde, áreas de pasajeros en los cruceros.
Al reducir la cantidad de agua requerida hasta en un 90 por ciento, estos sistemas aligeraron las cargas que transportaban los buques, lo que aumentaba la estabilidad y la economía de combustible de los grandes buques.
La tecnología creció en popularidad en el mar cuando, a principios de la década de 1990, la Organización Marítima Internacional (OMI) necesario barcos de pasajeros que transportan más de 36 pasajeros durante la noche para instalar sistemas de rociadores contra incendios.
Los sistemas de agua nebulizada han tenido un buen desempeño en la industria marítima. Pueden atacar incendios en el momento de la detección, minimizar el daño del agua, limpiar rápidamente y permitir que los barcos recarguen el sistema utilizando agua de mar.
Estos beneficios minimizan el tiempo que los barcos pasan en el puerto.
Pero los sistemas de agua nebulizada también tienen beneficios para los usuarios de otras industrias.
En algunos casos, pueden reemplazar sistemas de agentes de limpieza utilizados para reducir la propagación de incendios eléctricos; aquellos que utilizan agentes como el nitrógeno y el dióxido de carbono para reprimir los incendios de forma segura y limpia.
Los sistemas de agua nebulizada pueden hacer el mismo trabajo con menos señales de seguridad, menos capacitación de los empleados y sin necesidad de sistemas de notificación audiovisual especializados.
Estos y otros factores se combinan para reducir el costo comparativo de los sistemas de agua nebulizada.
Los sistemas de agua nebulizada también pueden reducir los costos en comparación con los sistemas químicos secos. Usados para combatir incendios alimentados por líquidos inflamables, los sistemas químicos secos pueden resultar difíciles de limpiar y pueden dañar los equipos electrónicos.
Los sistemas de agua nebulizada no tienen ninguno de estos problemas. Pueden costar menos mantener, probar y rellenar. Además, el agua que usan se convierte en vapor que no causa tanto daño, o requiere tanta limpieza, como otros sistemas a base de agua.
Este beneficio los hace especialmente útiles para edificios con electrónica y artefactos valiosos, como los museos de arte.
Mayores costos de instalación y las restricciones en espacios abiertos, favorecen los sistemas tradicionales de rociadores contra incendios
Si bien los sistemas de agua nebulizada pueden reducir los costos en comparación con los sistemas químicos secos o de agentes limpios, los sistemas tradicionales de rociadores contra incendios aún pueden tener una ventaja financiera.
El ahorro en daños potenciales a través de la niebla de agua a veces puede superar este inconveniente, pero los costos iniciales siguen siendo altos.
Un estudio de gestión de la construcción del Memorial Hospital Miramar en Miramar, Florida, encontró que los sistemas de agua nebulizada costo más del diez por ciento más que un sistema de acción equivalente para instalar, y los sistemas de acción son, por supuesto, más complejos y costosos que los sistemas estándar de rociadores húmedos.
Al igual que otros sistemas de protección contra incendios, los sistemas de agua nebulizada requieren una inspección, prueba y mantenimiento regulares (ITM).
Sin embargo, cuidar estos sistemas puede costar más de lo que algunos compradores anticipan. Los problemas con los tanques de almacenamiento de agua y las válvulas de descarga tienen inesperadamente aumentando los costos para algunos usuarios.
Los administradores de las instalaciones también pueden no tener acceso a contratistas locales de ITM versados específicamente en el cuidado de sistemas de agua nebulizada.
Debido a que las necesidades de mantenimiento varían de un producto de un fabricante a otro, los administradores de las instalaciones pueden tener menos contratistas (y menos precios) para elegir.
El estudio del Memorial Hospital Miramar encontró que los costos de mantenimiento de rutina alcanzaron de $ 1,000 a $ 2,000 cada año, aproximadamente el doble que en un sistema de acción previa.
Otro inconveniente de estos sistemas es que no son tan útiles en áreas abiertas. En espacios abiertos, las gotas de agua no pueden convertirse en vapor tan fácilmente.
Como resultado, no pueden absorber o desplazar el calor tan rápido como lo necesitan.
Sin embargo, algunos tipos de sistemas de neblina de agua de aplicación local se pueden usar en aplicaciones de área abierta o al aire libre si el sistema se está utilizando para la aplicación directa en un peligro.
Los sistemas de agua nebulizada no pueden combatir incendios que involucran algunos metales y materiales reactivos al agua
Los sistemas de agua nebulizada pueden usarse en la supresión, el control y la extinción de muchos tipos de incendios, pero no son un sustituto adecuado de todos los tipos de protección contra incendios.
Al igual que otros sistemas a base de agua, la neblina de agua puede empeorar los incendios que contienen materiales que se vuelven peligrosos cuando se combinan con agua, incluyendo sodio, potasio y otras sustancias reactivas.
Como tal, NFPA 750 prohíbe específicamente el uso de sistemas de agua nebulizada en aplicaciones donde el agua puede hacer más daño que beneficio.
A partir de la edición 2019 de NFPA 750.
4.1.1.2 * Los sistemas de agua nebulizada no deben utilizarse para la aplicación directa a materiales que reaccionan con el agua para producir reacciones violentas o cantidades significativas de productos peligrosos.
Tales materiales incluyen los siguientes.
(1) Metales reactivos, como litio, sodio, potasio, magnesio, titanio, circonio, uranio y plutonio.
(2) Alcóxidos metálicos, como el metóxido de sodio.
(3) Amidas metálicas, tales como amida de sodio
(4) Carburos, tales como carburo de calcio
(5) Haluros, tales como cloruro de benzoilo y cloruro de aluminio
(6) Hidruros, como el hidruro de litio y aluminio.
(7) Oxihaluros, tales como oxibromuro de fósforo
(8) Silanos, tales como triclorometilsilano
(9) Sulfuros, tales como pentasulfuro de fósforo
(10) Cianatos, como el metilisocianato.
4.1.1.3 Los sistemas de agua nebulizada no deben utilizarse para la aplicación directa a gases licuados como temperaturas criogénicas (como el gas natural licuado), que hierven violentamente cuando se calientan con agua.
Los sistemas de agua nebulizada requieren inspección, prueba y mantenimiento regulares
Los requisitos de inspección, prueba y mantenimiento (ITM) para el sistema de agua nebulizada se explican en NFPA 750, Capítulo 15:
A partir de la edición 2019 de NFPA 750.
15.1.1 Los sistemas de agua nebulizada, que no sean los instalados en viviendas de una o dos familias, se deben inspeccionar, probar y mantener de acuerdo con la NFPA 25.
15.1.2 * Un sistema de nebulización de agua instalado en viviendas de una y dos familias debe ser inspeccionado, probado y mantenido de acuerdo con las instrucciones proporcionadas por el instalador.
La NFPA 750 agrega que mantener un sistema de agua nebulizada (raramente encontrado) en el hogar consiste en gran medida en prácticas de sentido común, como no colgar elementos de las boquillas o pintarlos, y probar dispositivos de flujo de agua cada seis meses.
En espacios comerciales, industriales y residenciales grandes, estos sistemas requieren un cuidado más extenso.
La clave de estas inspecciones son las instrucciones proporcionadas por el fabricante y las disposiciones enumeradas en NFPA 25: Norma para la inspección, prueba y mantenimiento de sistemas de protección contra incendios a base de agua.
Si bien los administradores de instalaciones o los propietarios de edificios pueden realizar algunas reparaciones limitadas, la mayoría de los componentes requieren reparaciones, inspecciones, pruebas y mantenimiento expertos.
Las pruebas a nivel del piso se deben realizar anualmente, en busca de fugas, corrosión, daños físicos, pérdida de líquido en las bombillas de vidrio de las boquillas, pintura del mercado de accesorios o carga (recubrimiento de polvo por parte de las cabezas).
Además de la carga, que se puede limpiar bajo ciertas circunstancias, estas condiciones requieren que los contratistas reemplacen las boquillas.
Los tanques de agua deben ser drenados y rellenados anualmente. El sistema debe ser lavado cada año. Y los filtros y filtros deben limpiarse o reemplazarse según sea necesario o después de la operación del sistema.
La NFPA 25 proporciona muchos más detalles sobre el agua nebulizada ITM y es una lectura obligatoria para quienes trabajan con sistemas de nebulización de agua.
1. Puedo utilizar un sistema de agua nebulizada para un riesgo ligero (hogar de larga estancia para ancianos?)
2. Qué sistema es más apropiado para un un sistema contra incendio en un hogar la larga estancia (ancianos).
2.a Un sistema con base a NFPA 13,
2. b Un sistema con base a NFPA 750,
2. c U otro?
Estimado Ricardo,
Estas serían las respuestas a sus preguntas:
1. Si puede usar un sistema de agua nebulizada siempre y cumpla los requerimientos de Capitulo 13 y Sección 9 de la NFPA 101, y los requerimientos de NFPA 750. Existen muchos hogares de ancianos protegidos con sistemas de agua nebulizada.
2. El sistema más utilizado en los hogares de ancianos son los rociadores automaticos los cuales se instalan segun los requerimientos de NFPA 101 y NFPA 13. El sistema más recomendado depende de los riesgos ( clasificación de áreas), materiales de construcción y materiales delos objetos presentes en el hogar de ancianos.
3. Use NFPA 13, NFPA 99 y NFPA 13 si va a instalar un sistema de Rociadores Automaticos de Agua
4. Use NFPA 750, NFPA 99 y NFPA 750 si va a instalar un sistema de Agua Nebulizada
5 Use la norma que corresponda de acuerdo con el cuadro 9.8.1 que indico abajo y que se encuentra dentro de la NFPA 101.
A continuanción le envío el extracto del Capitulo 19, la sección 9.7 y el cuadro 9.8.1 al que hice mención anteriormente
Según el Capítulo 19 de la NFPA 101, tenemos:
19.3.5 Requisitos de extinción
19.3.5.1
Los edificios que contengan hogares de ancianos estarán protegidos en todo momento por un sistema de rociadores automáticos supervisados y aprobadosde conformidad con la Sección 9.7,a menos que lo permita el punto 19.3.5.5.
Entonces según la sección 9.7
9.7 Aspersores automáticos
9.7.1 Generalidades
9.7.1.1*
Cada sistema de rociadores automáticos requerido por otra sección de este Código se ajustará a uno de los siguientes elementos:
9.7.1.2
Se permitirá que las tuberías de rociadores que sirvan a no más de seis rociadores para cualquier área peligrosa se conecten directamente a un sistema de suministro de agua doméstico que tenga una capacidad suficiente para proporcionar 0.15 gpm / ft2 (6.1 mm / min) en toda el área cerrada.
9.7.1.3
Las tuberías de rociadores que sirvan a áreas peligrosas como se describe en 9.7.1.2 deberán estar provistas de una válvula de cierre indicadora, supervisada de acuerdo con 9.7.2 o NFPA 13,e instalada en un lugar accesible y visible entre los rociadores y la conexión al suministro de agua doméstico.
9.7.1.4*
En las zonas protegidas por rociadores automáticos, no se exigirán los dispositivos automáticos de detección de calor exigidos por otras secciones del presente Código.
9.7.1.5
Los sistemas de rociadores automáticos instalados para hacer uso de una alternativa permitida por este Código se considerarán sistemas requeridos y cumplirán con las disposiciones de este Código que se aplican a los sistemasrequeridos.
9.7.2 Supervisión
9.7.2.1* Señales de supervisión
9.7.2.1.1
Cuando otra sección del presente Código exija sistemas de rociadores automáticos supervisados, se instalarán y supervisarán la integridad de los accesorios de supervisión de conformidad con la NFPA 72 y se proporcionará una señal de supervisión distintiva para indicar una condición que perjudique el funcionamiento satisfactorio del sistemade rociadores.
9.7.2.1.2
Las señales de supervisión sonarán y se mostrarán en un lugar dentro del edificio protegido al que asista constantemente personal cualificado o en una instalación receptora autorizaday remota.
9.7.2.2 Transmisión de señal de alarma
9.7.2.2.1
Cuando otra sección del presente Código exija la supervisión de los sistemas de rociadores automáticos, las alarmas de flujo de agua se transmitirán a una instalación receptora de alarmas autorizaday patentada, a una estación remota, a una estación central o al departamento de bomberos.
9.7.2.2.2
La conexión descrita en 9.7.2.2.1 se ajustará a lo dispuesto en el punto 9.6.1.3.
9.8 Otros equipos de extinción automática
9.8.1* Sistemas alternativos
En cualquier ocupación en la que el carácter del combustible para el fuego sea tal que la extinción o el control del fuego se realice mediante un tipo de sistema de extinción automática en lugar de un sistemade rociadores automáticos, dicho sistema de extinción se instalará de conformidad con la norma aplicable a la que se hace referencia en el cuadro 9.8.1.
Cuadro 9.8.1 Normas de instalación del sistema de extinción de incendios
Sistemas de espuma de baja, media y alta expansión— NFPA 11, Estándar para espuma de baja, media y alta expansión
Sistemas de dióxido de carbono — NFPA 12, Norma sobre sistemas de extinción de dióxido de carbono
Sistemas Halón 1301— NFPA 12A, Estándar sobre sistemas de extinción de incendios Halon 1301
Sistemas fijos de pulverización de agua — NFPA 15, Estándar para sistemas fijos de pulverización de agua para protección contra incendios
Sistemas de rociadores de espuma y agua de diluvio — NFPA 16, Norma para la instalación de sistemas de rociadores de espuma-agua y pulverización de espuma-agua
Sistemas químicos secos — NFPA 17, Norma para sistemas de extinción química seca
Sistemas químicos húmedos — NFPA 17A, Norma para sistemas de extinción química húmeda
Sistemas de agua nebulizada — NFPA 750, Estándar sobre sistemas de protección contra incendios contra la niebla de agua
Sistemas de extinción de agentes limpios — NFPA 2001, Norma sobre sistemas de extinción de incendios con agentes limpios
Si tiene alguna otra pregunta, no dude en comunicarse.