Rociador contra incendios

Este artículo trata sobre el dispositivo que descarga el agua. Para el sistema completo, consulte sistema de rociadores contra incendios .

Componente que descarga agua para proteger edificios.

Un rociador contra incendios montado en el techo.

Un rociador contra incendios o cabezal de rociadores es el componente de un sistema de rociadores contra incendios que descarga agua cuando se detectan los efectos de un incendio, como cuando se excede una temperatura predeterminada. Los rociadores contra incendios se utilizan ampliamente en todo el mundo, con más de 40 millones de cabezales de rociadores instalados cada año. En edificios protegidos por rociadores contra incendios debidamente diseñados y mantenidos, más del 99% de los incendios fueron controlados solo por rociadores contra incendios. ^{[1] [2] [3]}

Historia

En 1812, el inventor británico Sir William Congreve patentó un sistema de rociadores manuales utilizando tuberías perforadas a lo largo del techo. ^{[4] [5]} Cuando alguien notó un incendio, se podría abrir una válvula fuera del edificio para enviar agua a través de las tuberías. ^[6] No fue hasta poco tiempo después que, como resultado de una gran fábrica de muebles que se incendió repetidamente, se consultó a Hiram Stevens Maxim sobre cómo prevenir una recurrencia e inventó el primer rociador automático contra incendios. Apagaría las áreas que estaban en llamas y reportaría el incendio a la estación de bomberos. Maxim no pudo vender la idea en otro lugar, aunque cuando expiró la patente, se utilizó la idea. ^{[7] [8] [ aclaración necesaria]}

Henry S. Parmalee de New Haven, Connecticut, creó e instaló el primer sistema automático de rociadores contra incendios en 1874, utilizando soldadura que se derritió en un incendio para tapar los agujeros en las tuberías de agua que de otro modo se sellarían. ^[9] Fue el presidente de Mathusek Piano Works e inventó su sistema de rociadores en respuesta a las tasas de seguro exorbitantemente altas. Parmalee patentó su idea y tuvo un gran éxito con ella en los Estados Unidos, y llamó a su invento el "extintor automático". ^[10] Luego viajó a Europa para demostrar su método para detener el incendio de un edificio antes de la destrucción total.

El invento de Parmalee no recibió tanta atención como había planeado, ya que la mayoría de la gente no podía permitirse instalar un sistema de rociadores. Una vez que se dio cuenta de esto, centró sus esfuerzos en educar a las compañías de seguros sobre su sistema. Explicó que el sistema de rociadores reduciría el índice de siniestralidad y, por lo tanto, ahorraría dinero a las compañías de seguros. Sabía que nunca podría conseguir contratos de los propietarios de las empresas para instalar su sistema a menos que pudiera garantizarles un rendimiento razonable en forma de primas reducidas.

A este respecto, logró captar el interés de dos hombres, que tenían conexiones en la industria de los seguros. El primero de ellos fue Major Hesketh, un hilandero de algodón en una gran empresa en Bolton que también fue presidente de Bolton Cotton Trades Mutual Insurance Company. Los directores de esta empresa y su secretario, Peter Kevan, se interesaron por los primeros experimentos de Parmalee. Hesketh consiguió a Parmalee su primer pedido de instalaciones de rociadores en las hilanderías de algodón de John Stones & Company, en Astley Bridge, Bolton. Esto fue seguido poco después por una orden de Alexandra Mills, propiedad de John Butler de la misma ciudad.

Un anuncio de rociadores automáticos Grinnell de 1897

Aunque Parmalee consiguió dos ventas gracias a sus esfuerzos, Bolton Cotton Trades Mutual Insurance Company no era una empresa muy grande fuera de su área local. Parmalee necesitaba una influencia más amplia. Encontró esta influencia en James North Lane, el Gerente de Mutual Fire Insurance Corporation de Manchester . Esta empresa fue fundada en 1870 por las Asociaciones de Fabricantes Textiles de Lancashire y Yorkshire.como protesta contra las altas tarifas de los seguros. Tenían una política de fomento de la gestión de riesgos y, más particularmente, el uso de los aparatos científicos más actualizados para la extinción de incendios. A pesar de que dedicó un gran esfuerzo y tiempo a educar a las masas sobre su sistema de rociadores, en 1883 solo unas 10 fábricas estaban protegidas por el rociador de Parmalee.

De vuelta en los EE. UU., Frederick Grinnell , que estaba fabricando el rociador Parmalee, diseñó el rociador Grinnell más eficaz. Aumentó la sensibilidad al quitar la junta fusible de todo contacto con el agua y, al asentar una válvula en el centro de un diafragma flexible , alivió la junta soldada de baja fusión de la tensión de la presión del agua. De esta manera, el asiento de la válvula fue forzado contra la válvula por la presión del agua, produciendo una acción de autocierre. Cuanto mayor sea la presión del agua, más apretada estará la válvula. El diafragma flexible tenía una función adicional y más importante. Hizo que la válvula y su asiento se movieran hacia afuera simultáneamente hasta que la junta de soldadura se cortó por completo. Grinnell obtuvo una patente para su versión del sistema de rociadores. ^[11]También llevó su invento a Europa, donde tuvo un éxito mucho mayor que la versión de Parmalee. Finalmente, el sistema Parmalee fue retirado, abriendo el camino para Grinnell y su invento. ^[12]

Regulaciones de EE. UU.

Las pautas de aplicación e instalación de rociadores contra incendios y las pautas generales de diseño del sistema de rociadores contra incendios son proporcionadas por la Asociación Nacional de Protección contra Incendios (NFPA) 13, (NFPA) 13D y (NFPA) 13R.

Ciertos estados, incluidos California , Pensilvania e Illinois, requieren rociadores en al menos algunas construcciones residenciales nuevas. ^[13]

Los rociadores contra incendios pueden ser automáticos o de orificio abierto. Los rociadores automáticos contra incendios utilizan un elemento fusible que se activa a una temperatura predeterminada. El elemento fusible se derrite o tiene un bulbo de vidrio que contiene líquido frangible que se rompe, lo que hace que la presión del agua en la tubería del rociador contra incendios empuje un tapón fuera del orificio del rociador, lo que hace que el agua salga del orificio. La corriente de agua golpea un deflector que forma el agua en un patrón de rociado diseñado en apoyo de los objetivos del tipo de rociador (es decir, control o supresión). Los rociadores modernos están diseñados para dirigir el rociado hacia abajo. Hay disponibles boquillas de rociado para rociar en varias direcciones y patrones. La mayoría de los rociadores automáticos contra incendios funcionan individualmente en caso de incendio. Al contrario de la representación cinematográfica,todo el sistema de rociadores no se activa al mismo tiempo, a menos que el sistema sea de un tipo especial de diluvio.^{[14] [15]}

Los rociadores de orificio abierto solo se utilizan en sistemas de rociado de agua o sistemas de rociadores de diluvio. Son idénticos al aspersor automático en el que se basan, sin el elemento de mando sensible al calor.

Los rociadores automáticos contra incendios que utilizan bombillas frangibles siguen una convención de codificación de colores estandarizada que indica su temperatura de funcionamiento . Las temperaturas de activación corresponden al tipo de peligro contra el que protege el sistema de rociadores. Las ocupaciones residenciales cuentan con un tipo especial de rociador de respuesta rápida con el objetivo único de la seguridad de la vida (un rociador residencial tiene un patrón de descarga más alto que el de un rociador estándar y también se han desarrollado específicamente para descargar agua más arriba en las paredes en para mantener más bajas las temperaturas de los gases del techo). ^{[16] [17]}

Rociadores de respuesta rápida

La norma NFPA # 13 fue revisada en 1996 para requerir rociadores de respuesta rápida en todos los edificios con clasificación de ocupación de riesgo leve.

La edición 2002 de la norma NFPA # 13, sección 3.6.1 define que los rociadores de respuesta rápida tienen un índice de tiempo de respuesta (RTI) de 50 (metros-segundos) ^1/2 o menos. RTI es una medida de la respuesta térmica del elemento sensible al calor del rociador, medida como el tiempo necesario para elevar la temperatura del bulbo del rociador al 63% de la temperatura de la corriente de aire caliente multiplicado por la raíz cuadrada de la velocidad de la corriente de aire. ^[18]

El término respuesta rápida se refiere a la lista de todo el rociador (incluido el espaciado, la densidad y la ubicación), no solo el elemento de liberación de respuesta rápida. Muchos rociadores de respuesta estándar, como los rociadores de riesgo ordinario de cobertura extendida (ECOH), tienen una respuesta rápida (elementos de baja masa térmica) para pasar sus pruebas de fuego. Los rociadores de respuesta rápida están disponibles con deflectores de rociado estándar, pero también están disponibles con deflectores de cobertura extendida. ^[19]

ROCIADORES CONTRA INCENDIOS DE RESPUESTA RÁPIDA

Respuesta rápida según NFPA 13 RTI <50 (ms) 1/2	Diámetro nominal en mm	Modelo Norbulb [20]	Tiempo de funcionamiento en segundos	Índice de tiempo de respuesta (RTI) (ms) 1/2
sí	2.5	N2.5	9	25
sí	3	N3	11,5	33
sí	3.3	N3.3	13,5	38
No	5	NF5	23	sesenta y cinco
No	5	N5	32	90

Operación

Cabezal de rociador estándar con una bombilla azul que indica una temperatura de liberación alta

Cada rociador de cabezal cerrado se mantiene cerrado mediante un bulbo de vidrio sensible al calor (ver más abajo) o un eslabón metálico de dos partes unido con una aleación fusible como el metal de Wood ^[21] y otras aleaciones con composiciones similares. ^[22] El bulbo o enlace de vidrio aplica presión a una tapa de tubería que actúa como un tapón que evita que el agua fluya hasta que la temperatura ambiente alrededor del rociador alcanza la temperatura de activación de diseño del rociador individual. Debido a que cada rociador se activa de forma independiente cuando se alcanza el nivel de calor predeterminado, el número de rociadores que funcionan se limita solo a los que están cerca del incendio, maximizando así la presión de agua disponible sobre el punto de origen del incendio.

El líquido en el bulbo de vidrio está codificado por colores según su clasificación de temperatura mostrada.

El bulbo se rompe como resultado de la expansión térmica del líquido dentro del bulbo. ^[23] El tiempo que tarda una bombilla en romperse depende de la temperatura. Por debajo de la temperatura de diseño, no se rompe, y por encima de la temperatura de diseño, se rompe, tardando menos en romperse a medida que la temperatura aumenta por encima del umbral de diseño. El tiempo de respuesta se expresa como un índice de tiempo de respuesta (RTI), que normalmente tiene valores entre 35 y 250 m ^½ s ^½ , donde un valor bajo indica una respuesta rápida. ^[24] Según los procedimientos de prueba estándar (aire a 135 ° C a una velocidad de 2,5 m / s), la bombilla de un rociador a 68 ° C se romperá en 7 a 33 segundos, según el RTI. ^[25]El RTI también se puede especificar en unidades imperiales, donde 1 pie ^½ s ^½ equivale a 0,55 m ^½ s ^½ . La sensibilidad de un rociador puede verse afectada negativamente si se ha pintado el elemento térmico.

Temperatura máxima del techo	Clasificación de temperatura	Clasificación de temperatura	Código de color (con enlace fusible)	Alcohol líquido en color de bombilla de vidrio
100 ° F / 38 ° C	135-170 ° F / 57-77 ° C	Ordinario	Sin color o negro	Naranja (135 ° F / 57 ° C) o rojo (155 ° F / 68 ° C)
150 ° F / 66 ° C	175-225 ° F / 79-107 ° C	Intermedio	blanco	Amarillo (175 ° F / 79 ° C) o verde (200 ° F / 93 ° C)
225 ° F / 107 ° C	250-300 ° F / 121-149 ° C	Elevado	Azul	Azul
300 ° F / 149 ° C	325-375 ° F / 163-191 ° C	Extra alto	rojo	Púrpura
375 ° F / 191 ° C	400-475 ° F / 204-246 ° C	Muy extra alto	Verde	Negro
475 ° F / 246 ° C	500-575 ° F / 260-302 ° C	Ultra alto	naranja	Negro
625 ° F / 329 ° C	650 ° F / 343 ° C	Ultra alto	naranja	Negro

De la Tabla 6.2.5.1 NFPA 13 Edición 2007 indica la temperatura máxima del techo, la temperatura nominal de operación del rociador, el color del bulbo o enlace y la clasificación de temperatura.

Tipos

Hay varios tipos de aspersores: ^[26]

• Respuesta rápida
• Respuesta estándar
• CMSA (aplicación específica del modo de control)
• Residencial
• ESFR (respuesta rápida de supresión temprana)

ESFR

ESFR (respuesta rápida de supresión temprana) se refiere tanto a un concepto como a un tipo de aspersor. "El concepto es que la respuesta rápida de los rociadores puede producir una ventaja en un incendio si la respuesta va acompañada de una densidad de descarga efectiva, es decir, un rociador capaz de abrirse camino a través de la columna de fuego en cantidades suficientes para suprimir la quema. paquete de combustible ". ^[27] El rociador que se desarrolló para este concepto fue creado para su uso en almacenamiento de estantes altos.

Los cabezales de rociadores ESFR se desarrollaron en la década de 1980 para aprovechar la última tecnología de rociadores contra incendios de respuesta rápida para proporcionar la supresión de incendios de peligros de incendio específicos de alto desafío . Antes de la introducción de estos rociadores, se diseñaron sistemas de protección para controlar incendios hasta la llegada de los bomberos .

Ver también

• Protección activa contra incendios
• Extinción automática de incendios
• Código de construcción
• Sistema de evaluación de seguridad contra incendios
• Cálculo hidráulico
• Factor K (protección contra incendios)
• Tubería
• Tyco Internacional
• Victaulic

Referencias

1. "Información de rociadores contra incendios domésticos y residenciales" . Archivado desde el original el 25 de marzo de 2014 . Consultado el 25 de marzo de 2014 .
2. "Rociadores contra incendios" . Rociadores contra incendios Escocia. Archivado desde el original el 15 de julio de 2018 . Consultado el 6 de febrero de 2013 .
3. " industriales contra incendios" . Centro de avisos de seguridad contra incendios . Consultado el 6 de febrero de 2013 .
4. "Aspersores" (PDF) . Museo del Servicio de Bomberos del Gran Manchester . Consultado el 21 de diciembre de 2019 .
5. Ganar, Paul R. (2019). Breve historia de la lucha contra incendios: la historia del bombero y la casa de bomberos . Libros de pies cubiertos de musgo. pag. 64.
6. Dana , 1919 , pág. 12
7. Chinn, George M. (1951), La ametralladora , I , Oficina de ordenanzas, página 127.
8. US 141-72 , Maxim, Hiram S., "Mejora de los extintores de incendios", publicado el 22 de julio de 1873 ^{[ enlace muerto ]} 
9. Patente de EE. UU. 154,076
10. Dana 1919 , págs. 16-21
11. Patente de EE. UU. 248,828
12. Dana, Gorham (1919), Protección automática de rociadores (segunda ed.), John Wiley & Sons, Inc.
13. Wotapka, Dawn (22 de diciembre de 2010). "Constructores fumando locos por las nuevas reglas de rociadores" . El Wall Street Journal . Consultado el 21 de diciembre de 2019 .
14. Norman, John (2005). Manual de tácticas del oficial de bomberos (3d ed.). Libros PennWell. pag. 111. ISBN 1-59370-061-X.
15. Smith, Michael (20 de marzo de 2019). "¿Historia de los sistemas modernos de rociadores contra incendios y cómo previenen los incendios?" . GPFSupply.com . Consultado el 21 de diciembre de 2019 .
16. "Respuesta rápida" (PDF) . Departamento de Seguridad Pública de Minnesota . Junio ​​de 2006 . Consultado el 21 de diciembre de 2019 .
17. Yao, Cheng (1997). "Resumen de la investigación de tecnología de rociadores" (PDF) . Actas del Quinto Simposio Internacional . Asociación Internacional para la Ciencia de la Seguridad contra Incendios : 107 . Consultado el 21 de diciembre de 2019 .
18. Martorano, Scott. "Sensibilidad térmica de rociadores automáticos: aclarar los términos Respuesta rápida y Respuesta rápida" (PDF) . Grupo vikingo. Archivado desde el original (PDF) el 10 de julio de 2016 . Consultado el 5 de marzo de 2019 .
19. Asplund, David L. (9 de julio de 2007). "La evolución de los rociadores automáticos contra incendios modernos" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 5 de marzo de 2016 . Consultado el 24 de noviembre de 2015 .
20. "Bombilla de vidrio RTI" . norbulb.de . Archivado desde el original el 4 de marzo de 2016 . Consultado el 24 de noviembre de 2015 .
21. metal Definición de metal de Wood en Dictionary.com Integral (v 1.1). Consultado el 17 de mayo de 2008
22. Aleaciones a base de bismuto de bajo punto de fusión Archivado el 12 de octubre de 2012 en la Wayback Machine . Información del producto Alchemy Castings.
23. Especificaciones de la bombilla del rociador Archivado el 28 de agosto de 2010 en la Wayback Machine , Day Impex Ltd.
24. Documento técnico 95 - 3 de SFPE (NZ): Índices de tiempo de respuesta de rociadores Archivado el 29 de septiembre de 2008 en la Wayback Machine . Sociedad de Ingenieros de Protección contra Incendios, Capítulo de Nueva Zelanda.
25. "Gama de productos JOB Thermo Bulbs" . job-bulbs.com .
26. Multer, Thomas L. (1 de septiembre de 2009). "La protección por rociadores de las instalaciones de almacenamiento se vuelve verde" . BNP Media . Consultado el 6 de febrero de 2013 .
27. O'Connor, Brian (1 de noviembre de 2018). "Volver a lo básico: tipos y sistemas de rociadores" . Revista NFPA . Consultado el 21 de diciembre de 2019 .

Enlaces externos

Wikimedia Commons tiene medios relacionados con Rociadores contra incendios .

• Baker Jr., Weston (10 de mayo de 2012). "Los porqués de las hojas de datos globales de FM 2-0 y 8-9" . Ingeniería de Protección contra Incendios (2). Archivado desde el original el 5 de junio de 2014 . Consultado el 21 de diciembre de 2019 .
• Kung, HC (1 de enero de 2011). "Una perspectiva histórica sobre la evolución del diseño de rociadores de almacenamiento" . Ingeniería de Protección contra Incendios (1). Archivado desde el original el 12 de junio de 2014 . Consultado el 21 de diciembre de 2019 .