Sistemas de rociadores secos

Los sistemas de rociadores secos han existido durante mucho tiempo y se utilizan para proteger almacenes y estructuras sin calefacción donde las temperaturas de congelación pueden hacer que exploten las tuberías en un sistema de rociadores de tuberías húmedas.

Los rociadores secos también se usan cada vez más en áreas que contienen contenidos sensibles o muy caros debido al temor de que las tuberías de rociadores contra incendios puedan causar fugas.

A medida que el uso de sistemas de tubería seca se ha generalizado, las preocupaciones sobre el impacto de la corrosión común en los sistemas de tubería seca han llevado a un aumento en el uso de nitrógeno en lugar de aire comprimido para mantener las tuberías presurizadas.

Muchos propietarios de sistemas de rociadores secos permanecen en la cerca cuando se trata de invertir en sistemas basados en nitrógeno, principalmente debido a los mayores costos percibidos. Sin embargo, los beneficios de los generadores de nitrógeno en los sistemas de rociadores secos están bien documentados, y pueden costar mucho menos de lo que parece.

Para ayudarlo a decidir si los generadores de nitrógeno son una buena inversión para su negocio, esta publicación le proporcionará una introducción al problema de la corrosión en los sistemas de tuberías secas y cómo el uso de nitrógeno puede abordar ese problema. También discutiremos los beneficios que los generadores de nitrógeno pueden proporcionar e intentaremos poner los costos en contexto para que pueda tomar una decisión más informada.

Problemas con el uso de aire comprimido en sistemas de rociadores secos

En los sistemas de rociadores secos , las tuberías se presurizan con aire, lo que mantiene cerrada la válvula que separa la tubería principal del suministro de agua. En un incendio, el calor activa la cabeza del rociador, lo que hace que disminuya la presión del aire en las tuberías. Esto, a su vez, hace que la válvula se abra y libere el agua hacia las tuberías por donde sale del rociador activado.

Sistema de Rociadores Secos Típico
Sistema de Rociadores Secos Típico

El problema con el uso de aire comprimido como gas presurizado es que es muy reactivo. Y, cuando reacciona con metales como el acero utilizado en la mayoría de las tuberías del sistema de rociadores, se produce oxidación, lo que puede provocar corrosión.

En las tuberías de rociadores, esta corrosión puede hacer que las tuberías se oxiden, debilitándolas y creando agujeros tan pequeños como una cabeza de alfiler y tan grandes como un níquel (en casos extremos, esto puede provocar la rotura de las tuberías).

Los agujeros causados por la corrosión continua también agregan desgaste en el compresor de aire porque los agujeros en las tuberías causan caídas de presión. Con el tiempo, a medida que el problema de corrosión se vuelve más severo, desbordará la capacidad del compresor de mantener una presión adecuada en el sistema.

Y luego sucede: la presión caerá lo suficiente como para hacer que la válvula de la tubería seca se abra, liberando agua en las tuberías como si hubiera un incendio y resultando en un daño significativo del agua en el área que debían proteger.

Una de las razones por las que la corrosión es un problema en los sistemas de rociadores contra incendios secos es que las tuberías nunca están completamente secas. Siempre hay una cierta cantidad de agua atrapada dentro de ellos después de la prueba de viaje anual, y siempre hay una cierta cantidad de humedad en el aire que se bombea a través del compresor de aire.

El nitrógeno ofrece una solución a la corrosión

Una vez considerado innovador, el uso de nitrógeno en sistemas de rociadores secos ha aumentado significativamente en la última década. En los sistemas de rociadores secos a base de nitrógeno, casi todo el aire en las tuberías se reemplaza con 98 por ciento o más de gas nitrógeno.

Como el nitrógeno es un gas inerte estable , no reacciona con la tubería de metal. Con un punto de rocío de -58 grados, la humedad que queda en las tuberías después de la prueba de disparo anual no puede condensarse. Y, al eliminar prácticamente todo el aire comprimido dentro de las tuberías, la corrosión ya no puede ocurrir.

Sistema de Rociadores Secos con Generador de Nitrógeno
Sistema de Rociadores Secos con Generador de Nitrógeno | Fuente: Potter Signal

Por volumen, el aire que respiramos contiene aproximadamente 78 por ciento de nitrógeno y 21 por ciento de oxígeno. El uno por ciento restante contiene cantidades muy pequeñas de otros gases, como el dióxido de carbono. Los generadores de nitrógeno funcionan al extraer el nitrógeno del aire con un compresor de aire.

A medida que el aire ingresa al generador, pasa a través de una membrana que separa el nitrógeno del oxígeno y otros gases para que solo el nitrógeno puro sea capturado y alimentado al sistema.

El nitrógeno necesario para este tipo de sistema de rociadores secos se puede entregar a través de tanques o mediante el uso de un generador que produce el nitrógeno en el sitio.

Los generadores de nitrógeno son casi siempre la opción preferida debido a los costos asociados con la entrega continua de tanques de nitrógeno de alta presión y el espacio requerido para almacenarlos de manera segura.

Costos y beneficios del uso de nitrógeno

Si bien el costo de un generador de nitrógeno es significativamente más alto que el de un compresor de aire estándar, existen otros factores además del precio que deben considerarse para tomar una decisión informada sobre el valor de dicha inversión.

Menos reparaciones

Debido a que los sistemas basados en nitrógeno eliminan la corrosión que hace que las tuberías tengan fugas o exploten, las tuberías en los sistemas existentes requerirán muchas menos llamadas de mantenimiento para reparación o reemplazo. Los nuevos sistemas requerirán pocas o ninguna llamada para abordar los problemas relacionados con la corrosión. Teniendo en cuenta el costo de una sola llamada de mantenimiento, es fácil cuantificar los beneficios de costos aquí.

Menor manteniemiento continuo

Los generadores de nitrógeno requieren muy poco mantenimiento continuo, la mayoría de los cuales son lo suficientemente simples como para permitir que los propietarios de los edificios o los técnicos de mantenimiento de la propiedad lo hagan ellos mismos.

El principal requisito de monitoreo con sistemas a base de nitrógeno es asegurar que se mantenga la pureza del gas nitrógeno. Esto se puede lograr fácilmente con la tecnología de monitoreo, que puede realizar controles continuos para garantizar que el nitrógeno en el sistema cumpla con el requisito de pureza del 98 por ciento o más en todo momento. Los sistemas manuales requerirán controles semanales.

El mantenimiento anual generalmente requiere simplemente cambiar los filtros que limpian el aire antes de que ingrese a la unidad del generador. También existe el mantenimiento regular del generador que esperaría para cualquier sistema de tubería seca, como verificar el filtro, las correas y el aceite. Las válvulas y los componentes electrónicos que controlan el proceso requieren muy poco mantenimiento de rutina.

Mayor esperanza de vida

La corrosión y el daño a la tubería comienzan en el momento en que se instala un sistema de aire comprimido y continúa durante todo su uso, lo que finalmente da como resultado la falla del sistema.

Cuánto tiempo llevará esto depende de varios factores. Pero, según los resultados de una encuesta de 20 años sobre la corrosión en los sistemas de rociadores presentada en un simposio de la Asociación Nacional de Protección contra Incendios (NFPA) de 2015, el típico sistema de rociadores contra incendios en seco de aire comprimido durará entre 10 y 15 años. Y, el 73 por ciento de ellos tendrá problemas importantes de corrosión después de solo 12.5 años.

Los estudios han demostrado que los sistemas basados en nitrógeno pueden extender la esperanza de vida de las tuberías del sistema de rociadores hasta cinco veces. Dado esto, la inversión en un sistema a base de nitrógeno puede extenderse por un tiempo mucho más largo.

Cuando considera estos beneficios, el mayor costo de los generadores de nitrógeno puede estar bien justificado en función del estado actual de su sistema. Los sistemas de generación de nitrógeno pueden funcionar con tuberías galvanizadas, que es el tipo más utilizado en los sistemas de rociadores.

Por lo tanto, si la corrosión en la tubería de su sistema aún no es severa, es posible que pueda actualizar su sistema sin tener que reemplazar todas las tuberías.

Para los sistemas nuevos o aquellos que están severamente degradados, la tubería de acero negro es la opción preferida tanto en términos de costo como de rendimiento. Si bien no hay una ventaja hidráulica en el uso de acero negro en lugar de acero galvanizado, existe una ventaja de costo.

En una comparación de dos sistemas de rociadores secos , uno construido de acero galvanizado y un compresor de aire normal y el otro de acero negro y un generador de nitrógeno, el costo total del sistema de nitrógeno fue seis por ciento menor.

Si bien el costo del generador de nitrógeno fue significativamente mayor que el del equipo del compresor de aire, la diferencia fue más que compensada por el menor costo del acero negro en comparación con las tuberías galvanizadas.

Estos resultados, combinados con un aumento de más de cinco veces en la esperanza de vida promedio de un sistema de nitrógeno, son un argumento convincente para los beneficios de cambiar a un sistema basado en nitrógeno.

Cuándo considerar hacer el cambio

La actualización de un generador de nitrógeno es una buena opción para los sistemas más nuevos que no tienen daños por corrosión significativos. Es importante tener en cuenta que si bien el cambio a un sistema de rociadores contra incendios a base de nitrógeno puede ayudar a prevenir la corrosión adicional que está ocurriendo en sus tuberías, hacerlo no puede revertir el daño por corrosión que ya ha ocurrido.

Dependiendo del estado actual de sus tuberías, es posible que el costo de mantenimiento aún no sea tan grande como para garantizar el costo de cambiar a un sistema basado en nitrógeno.

Una cosa es cierta, con la continua corrosión de sus tuberías, los costos de reparación comenzarán a aumentar y, eventualmente, cuando se combinen con un mayor riesgo de daños por agua, harán que los sistemas de nitrógeno sean la forma más rentable de proteger su negocio.

Por supuesto, si está buscando una nueva instalación, usar un sistema a base de nitrógeno desde el principio se amortizará con costos significativamente reducidos para reparaciones y mantenimiento combinados con una esperanza de vida mucho más larga.

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Felipe Argüello
Felipe Argüello

Felipe Argüello es el fundador de Infoteknico. Ingeniero con más de 30 años de experiencia trabajando en América Latina, Estados Unidos y Europa en las áreas de ingeniería, consulta técnica, proyectos, ventas y entrenamiento en soluciones de alta tecnología y seguridad electrónica.

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