Diseño de Un Sistema Contra Incendio PDF
Diseño de Un Sistema Contra Incendio PDF
Diseño de Un Sistema Contra Incendio PDF
de Cereales
Ernesto Martnez Lozano, Ing.
Facultad de Ingeniera en Mecnica y Ciencias de la Produccin
Escuela Superior Politcnica del Litoral
Campus Gustavo Galindo V. Km. 30.5 Va Perimetral, P. O. Box 09 01 5863, Guayaquil, Ecuador
emartine@espol.edu.ec
Newton Barreto Len
Facultad de Ingeniera en Mecnica y Ciencias de la Produccin
Escuela Superior Politcnica del Litoral
Campus Gustavo Galindo V. Km. 30.5 Va Perimetral, P. O. Box 09 01 5863, Guayaquil, Ecuador
nbarreto@espol.edu.ec
Resumen
Este trabajo pretende servir de referencia a aquellas personas que deseen tener una
visin del proceso de diseo de un Sistema Contra Incendio. Por la naturaleza de este
trabajo, se har hincapi en consultar detenidamente ms material de apoyo. El
artculo est dividido en un cierto nmero de pasos que pueden ser comprimidos en
funcin de la experiencia del diseador o las necesidades del cliente, basados en las
normas NFPA. Se comenzar con el anlisis de la situacin actual para determinar las
condiciones de la instalacin. Luego se proceder al diseo del sistema, el cual se basa
en las normas NFPA las cuales recogen las recomendaciones mnimas de seguridad y
proteccin que deben tomarse en cuenta para proteger un rea, usando una
combinacin de sistemas y equipos: mangueras, extintores y rociadores. Esta parte
contendr los clculos correspondientes al diseo. Posteriormente se realizar la
seleccin de los materiales para poder hacer los planos correspondientes a la
instalacin.
Palabras Claves: sistema contra incendio.
Abstract
This work intends to serve of reference to those people that desire to have a vision of
the process of design of a Fire Protection System. By the nature of this work, emphasis
will be done in consulting thoroughly more material of support. The article is divided
into a certain number of steps that can be compressed in function of the experience of
the designer or the needs of the client, based on the norms NFPA. It will begin with the
analysis of the current situation to determine the conditions of the installation. Then it
will proceed to the design of the system, which is based on the NFPA norms which
collects the minimum recommendations of security and protection that should take into
account to protect an area, using a combination of systems and materials: hoses, fire
extinguishers and sprinklers. This part will contain the calculations pertaining to the
design. Subsequently the selection of the materials will be carried out to be able to do
the drawings pertaining to the installation.
1. Introduccin
Los incendios son una de las mayores
catstrofes naturales y en muchos casos son
provocados por el hombre. Durante los ltimos
aos han aumentado su frecuencia, causando
daos irreparables tanto en vidas humanas como
en prdidas materiales y medioambientales.
Dentro de este campo cabe destacar los
Incendios en plantas industriales, plataformas
petroleras, explosiones qumicas, etc., que han
producido accidentes industriales mayores, con
falta de seguridad humana y de planes de
emergencias adecuados lo que ha provocado
situaciones de prdidas irreparables, desde la
imagen de la empresa hasta desastres
cuantiosos.
Es por esto que la empresa Productora de
Cereales que es una compaa confiable que
ofrece alimentos de alta calidad, en la
produccin de cereales, tiene la necesidad de
contar con un sistema contra incendio debido a
normas internacionales de seguridad.
Adems la proteccin contra incendio es un
rea en la que la mayora de los ingenieros
mecnicos pueden aportar con una contribucin
significativa. En muchas instalaciones, el
ingeniero en jefe puede hacer las funciones de
comisario o jefe de incendios, e incluso en las
plantas grandes, existe un ingeniero dedicado a
tiempo completo a las seguridad o a la
proteccin contra incendios, el cual debe
conocer el problema de los incendios, los
mtodos de prevencin y los sistemas de
proteccin.
2. Generalidades
2.1 Sistemas contra incendio
Disear un Sistema Contra Incendio para la
empresa Productora de Cereales.
Un sistema de proteccin contra incendio es
un sistema que incluye dispositivos, soportera,
equipos y controles para detectar fuego o humo,
para hacer actuar una seal y para suprimir el
fuego o humo. Los dos objetivos principales de
la proteccin del fuego son salvar vidas y
proteger las propiedades.
Un objetivo
secundario es minimizar las interrupciones de
servicio debido al fuego.
Actualmente existen varias normativas que
fijan los requisitos mnimos para la proteccin
de incendios, que se divide en dos grandes
3.1
Determinacin
de
requerimientos del sistema
los
Fbricas de vidrio
Restaurantes (reas Servicio)
Fabricas de alimentos
Lavanderas
Grupo 2
Molinos de cereales
Manufacturas textiles
Fbricas de cigarrillos
Fbricas de productos de cuero
Almacenes refrigerados
Fbricas de confecciones
Edificios comerciales
Industrias farmacuticas
Fbricas de papel: obtencin, proceso
Depsitos de papel: muebles,
pinturas, licores,
mercancas generales
Carpinteras
Garajes de mantenimiento
Artes grficas
Fbricas de neumticos
Parmetros de Evaluacin
Densidad y rea de diseo
La densidad es un parmetro representa el
caudal descargado por un sistema de extincin
por unidad de rea. Usualmente, su valor flucta
entre 0.1 gpm/ft2 (4.1 l/min/m2) y 0.60 gpm/ft2
(24.6 l/min/m2) [1].
Caudal Nominal
gpm
L/min
500
1893
750
2839
1000
3785
1250
4732
1500
5678
1750
6624
2000
7571
Tabla 3. Resistencia al Fuego
Fuente: Norma NFPA 13
Clases
Clase
Almacenamiento
I, II y III
IV
De 3.7 a 6.1 m
1 1/2 horas
2 horas
De 6.1 a 9.1 m
2 horas
2 1/2 horas
TUBERA
Pulgadas
4
FLUJO
GPM
390
FLUJO
l/min
1476
880
331
1560
5905
10
2440
9285
12
3520
13323
4.52Q1.85
P = 1.85 4.87
C d
(1)
Donde:
AP = Prdidas por friccin en psi/ft
Q = Flujo, en gpm
d = Dimetro interno real de la tubera, en
pulgadas
C = Coeficiente de friccin
Para prdidas por friccin en tuberas de
acero Schedule 40, el coeficiente de HazenWilliam es 120.
O tambin se lo puede realizar por medio de
una grfica, la cual nos da el valor de las
prdidas, ver la figura 4.
Pe = 0.433h
(3)
Q2
Pv = 0.001123 4
d
(2)
Pv = Prdidas por velocidad en psi/ft
Q = Flujo, en gpm
d = Dimetro interno real de la tubera, en
pulgadas
Vemos que para calcular las prdidas por
velocidad no es necesario calcular la misma
debido a que podemos utilizar la ecuacin 2.
Para calcular la presin por elevacin Pe en
psi conocido como el cambio de elevacin h en
pies:
Q
P=
k
(4)
Hierro
Negro
Hierro
Galvaniza
do
Cobre
Acero
VENTAJAS
DESVENTAJAS
Instalacin de gasto
Costo
considerable
moderado
Se oxida
Disponible
Aspereza interior
en varios
ocasiona cada de
tamaos
presin
Materiales Instalacin de gasto
de costo
considerable
moderado Se oxida en las uniones
Disponible Aspereza interior
en varios
ocasiona
tamaos
sedimentacin y cada
En
de presin
ocasiones
Slo la superficie
anticorrosiv externa suele estar
o
protegida
No se
oxidan
Uniformida
Susceptible a ciclos
d de la
trmicos
superficie
Su instalacin exige uso
interior
de soplete
Reduce la
cada de
la presin
No se
oxidan
Uniformida
d de la
Instalacin de gasto
superficie
considerable
interior
Material costoso
Reduce la
cada de
la presin
4. Conclusiones y Recomendaciones
Figura 10. Esquema de la Bomba
Conclusiones
Los ingenieros mecnicos se encuentran
aptos para realizar el diseo de estos sistemas
requeridos en las empresas industriales y que no
quede solo en manos de los ingenieros civiles,
como sucede en la actualidad.
Se pudo apreciar que para el diseo de un
sistema contra incendio se necesitan las normas
NFPA, las cuales son las que rigen el diseo ya
que no bastan los clculos de la hidrulica
clsica.
Cuando se disea no se puede tener el
resultado final al primer intento de disear sino
que hay realizar varios intentos a ms de utilizar
las normas para obtener el mejor resultado con
un arreglo definitivo.
Vemos que no es nada barato tener un
sistema contra incendio pero es una gran ayuda
en el caso de ocurra un siniestro. Pero al poseer
uno de estos sistemas ayuda a que las
aseguradoras den mayores facilidades al
momento de realizar un contrato con una
empresa.
Seleccin de accesorios
Los accesorios son indispensables dentro del
sistema, debido a la necesidad de usar una
vlvula principal con tornillo sobresalido para
Recomendaciones
Adems del sistema diseado se recomienda
poner un sistema de refrigeracin para los
tanques de gas y un sistema de espuma para los
tanques de combustible y sera muy conveniente
tener un sistema de deteccin contra incendios.
10. Referencias
[1] - - - -, Diseo y Clculo de Sistema de
Proteccin Contra Incendio, Seminario
Taller,
GL & Asociados,
CD&A
Consultores de Riesgo, Santaf de Bogot,
Octubre, 1998.
[2] Manual de Proteccin Contra Incendios,
Arthur E. Cote y Jim L. Linville, Editorial
Mapfre, Espaa, 2001, 1 reimpresin, 2,
219 p.
[3] Armstrong,
Fire
Pumps,
http://www.armstrongpumps.com/product_c
atalogue.asp
[4] Armstrong, Fire Protection Professionals,
http://www.armstrongpumps.com/fire_prote
ction.asp
[5] NFPA, National Fire Protection Association,
http://www.nfpa.org/aboutthecodes/list_of_c
odes_and_standards.asp
[6] Tyco, Fire Supression & Biulding Products,
http://www.tycofire.com/index.php?P=show&id=TFP315_0
1_2005&B=&BK=product&SB=S3
[7] Vitaulic,
Pipe
System
Solutions,
http://www.victaulic.com/content/Products.h
tm