Sistemas de Rociadores de Preacción

Un sistema de rociadores de preacción es aquel que emplea rociadores automáticos conectados a un sistema de tuberías que contiene aire, que puede o no estar bajo presión, con un sistema de detección suplementario instalado en las mismas áreas que los rociadores, que actúa sobre una válvula que deja pasar agua al sistema de tuberías bajo ciertas condiciones especificas de operación.

Fig. 1 Sistema de preacción

Los sistemas de preacción pueden ser de tres tipos, dependiendo del método de activación o de secuencia de paso del agua hacia la tubería de rociadores:

• Un sistema de preacción sin enclavamiento, que admite agua a la tubería de rociadores al operar los dispositivos de detección o rociadores automáticos.
• Un sistema de preacción de enclavamiento simple, que admite agua a la tubería de rociadores al operar los dispositivos de detección
• Un sistema preacción de enclavamiento doble, que admite agua a la tubería de rociadores al operar tanto los dispositivos de detección como los rociadores automáticos.

Tanto los sistemas de enclavamiento simple como los sin enclavamiento requieren que ocurra un solo evento antes de que se admita agua en el sistema. El sistema de enclavamiento simple se activa al activarse el sistema de detección únicamente, y la activación de los rociadores no afecta esta función. El sistema sin enclavamiento se activa si funciona bien sea el sistema de detección o un rociador.

El sistema de preacción de doble enclavamiento requiere que ocurran dos eventos antes de que se admita agua en el sistema: un evento consiste en la activación de un dispositivo de inicio en el sistema de detección auxiliar. El otro evento incluye la operación de un rociador que hace que la presión de aire mantenida en el sistema caiga a un nivel predeterminado, que es similar a la operación de un sistema de tubería seca. Cuando ocurre uno de estos eventos, la válvula de activación del sistema pasa a una posición preestablecida. Cuando ocurre el segundo evento, la válvula se abre y el agua ingresa al sistema. Estos dos eventos pueden ocurrir en cualquier orden y dar como resultado el mismo resultado, pero deben ocurrir ambos, para dar paso del agua hacia el sistema.

Los sistemas de preacción de doble enclavamiento normalmente se utilizan para proteger propiedades donde la descarga accidental de agua es una preocupación importante, aun cuando su aplicación real es para protección de almacenamientos congelados o con temperaturas por debajo de 4°C.

Aunque la descarga accidental o prematura de los sistemas de rociadores es extremadamente rara, algunos propietarios prefieren estos sistemas en áreas como las áreas de equipos electrónicos, donde es más conveniente el uso de sistemas de enclavamiento simple.

Los sistemas de acción previa de enclavamiento doble normalmente son diseñados para la protección de áreas con equipos eléctricos o electrónicos, o archivos de papel, más aún, no fueron diseñados para usarse en ese tipo de ocupación, y no sería conveniente usarlos para estos riesgos. Los sistemas de acción previa de enclavamiento doble se diseñaron para usarse en condiciones de almacenes congelados donde las consecuencias de que entre agua en las tuberías son muy graves.

Si entra agua en el sistema de tuberías de un almacén congelado, rápidamente se convierte en hielo y la única forma de eliminar el hielo es calentar el almacén o desarmar la tubería y sacarlo, con la complicación de que la tubería puede estallar por la dilatación del agua congelada.

Dejar fuera de servicio todo un almacén congelado para calentar las tuberías es increíblemente costoso, al igual que sacar cada pieza de tubería para sacar el hielo o reemplazarlas por rotura. Por lo tanto, la industria desarrolló un método que garantiza que el agua ingresa a la tubería solo en caso de un incendio real, de ahí el desarrollo del sistema de doble enclavamiento.

En data centers, museos, galerías de arte y otros lugares sensibles a la descarga de agua, las consecuencias de que entre agua en las tuberías no son tan graves como en el ejemplo del almacén congelado. En estos casos se puede instalar un sistema de preacción de enclavamiento simple sin mayores problemas. Si el sistema de alarma funciona mal y activa la válvula de acción previa, el agua permanecerá en la tubería y no se descargará del sistema porque el sistema de detección no produce el efecto de que se abran los rociadores. La integridad de las tuberías se puede monitorear con aire o nitrógeno bajo presión para garantizar que las tuberías no tengan fugas.

Los sistemas de preacción de doble enclavamiento retrasan la aplicación de agua durante un evento de incendio real. Se permite que el fuego se intensifique y cause más daños antes de que el agua se descargue. Estos sistemas también abren más rociadores, causando más daños por agua que los sistemas de enclavamiento simple, y son más difíciles de diseñar por cuanto en ciertos casos, hay que hacer cálculos del tiempo de descarga, y no se permite el diseño en malla.

Los sistemas de preacción de enclavamiento simple pueden diseñarse de modo que el agua llegue al rociador mucho más rápido que en un sistema de enclavamiento doble, minimizando así el tamaño del incendio y el daño resultante. Además, si se rompe un rociador, el área permanecerá seca, porque el sistema de detección permitirá que entre agua en la tubería solo en caso de un incendio real.

Si bien la NFPA 13 no prohíbe el uso de sistemas de preacción de doble enclavamiento para salas de computadoras, museos, galerías de arte y otros lugares donde la temperatura ambiente estará por encima del punto de congelación y la aplicación de agua en condiciones que no sean de incendio es sensible, los sistemas de preacción de enclavamiento simple son una solución mucho mejor para proteger este tipo de espacios.

La detección asociada a los sistemas de preacción también suele ser una preocupación de los diseñadores de rociadores, en especial cuando solo conocen del diseño del sistema de extinción y poco de detección de incendios, y viceversa. Descartando el sistema de preacción sin enclavamiento, para los otros dos casos, el agua entrará a las tuberías dependiendo de la sensibilidad del sistema de detección. Para citar dos ejemplos, si tenemos un sistema de doble enclavamiento en un almacén congelado, instalar un sistema de detección de humos por aspiración, (lo que la norma menciona como VEWFD), en caso de activación de éste, igualmente se debe esperar a que se active un rociador para dejar pasar agua al sistema, por ende, hay una ventana enorme entre el tiempo de detección y el de activación del sistema de rociadores. Por tal motivo, el uso de esta estrategia estaría más orientada a tener una alarma temprana de un eventual fuego en fase incipiente, a que en realidad el sistema actuará más rápido. En el caso de un sistema de enclavamiento simple, la actuación del sistema de detección llenará de agua de inmediato la tubería, pero aún debe esperar a que se active un rociador para que salga agua.

En general, la detección debe ser más sensible que la del sistema de rociadores (que se activan por calor), y esto se puede lograr con detección de calor con temperatura de activación menor, haciendo uso de detección linear de calor, que es más simple de instalar y mantener. El uso de detección de humos para la activación de los sistemas de preacción debe ser bien analizada, en especial en bodegas altas por las razones que muchos conocen.

Algunas recomendaciones asociadas a la detección para sistemas de preacción son las siguientes:

• La detección en sistemas de preacción no cumplen con los requerimientos de pre descarga, aborto, o liberación manual como eventualmente podrían existir en los sistemas de diluvio o de agentes limpios.
• El sistema de activación debe estar diseñado para operar antes de la operación del rociador, por lo que puede basada en detección de calor, con temperatura de activación menor a los rociadores, o humo
• Los detectores de calor, si son usados, deben ser de temperatura fija, no pueden ser de rata de compensación
• Si se usa detección de humo, puntual o por aspiración, tomar en cuenta que solo es recomendable en sistemas de preaccion simple. En preacción doble en almacenes congelados, debe usarse detección de calor preferiblemente con temperatura menor pero cercana a la temperatura de activación del rociador
• No se recomienda zona cruzada, porque ya por definición, la detección está cruzada con los rociadores, y la idea es no retrasar más la activación del sistema de rociadores.
• Debe recordarse que hay que supervisar el suministro de aire comprimido, el presostato de flujo de la válvula, y la desconexión mecánica de la bobina de la válvula.
• Los paneles de detección a ser usados deben ser listados para liberación de sistemas de agua

Los sistemas de preacción son una excelente alternativa para la protección de áreas en las cuales la presencia de agua inadvertida en la tubería pueda ser una preocupación, y son una buena alternativa a los agentes limpios para la protección de archivos de papel, ocupaciones con bienes valiosos, cuartos de generadores eléctricos, almacenes congelados, entre otros.  Le dejamos un ejemplo de diseño de un manifold de válvulas de preacción usado para la protección de data centers que diseñamos hace algún tiempo para que se formen una idea de los requerimientos de diseño. También le dejamos algunos ejemplos de válvulas de preacción instaladas.

Fig 2. Manifold de válvulas de pre acción.

Ejemplos de Instalaciones de válvulas de preacción

Si se les presentan dudas a la hora de configurar las válvulas, y determinar y especificar sus componentes, pueden usar una herramienta de configuración, que simplifica el proceso, como se muestra en la figura siguiente

Fig 3. Ejemplo de uso del configurador de Viking

Este configurador es de Viking y se llama Interactive Valve & System Configurator y lo pueden encontrar en el siguiente enlace https://valveconfig.vikingcorp.com/

Y recuerden, si tienen alguna pregunta, no duden en escribirnos.