ES2599577T3 - Sistemas de rociadores secos sólo de techo y métodos para controlar un incendio de una ocupación para almacenamiento - Google Patents

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Abstract

Un método para diseñar y construir un sistema de rociadores que presenta una red de tuberías que incluye una porción húmeda (12) y una porción seca (14), empleando el sistema un efecto de rodear y ahogar para controlar una situación de incendio, comprendiendo el método: determinar un período de demora de entrega de fluido obligatorio de fluido desde la porción húmeda (12) hasta al menos un rociador activado (20) en la porción seca (14), estando la porción seca (14) diseñada y dispuesta para efectuar la demora deseada; y definir un área de funcionamiento de rociadores (26) como una función del tiempo de entrega de fluido obligatorio, de manera que el área de funcionamiento de rociadores (26) tenga el tamaño suficiente para rodear y ahogar la situación de incendio; y construir un sistema de rociadores según el diseño.

Description

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Sistemas de rociadores secos solo de techo y metodos para controlar un incendio de una ocupacion para almacenamiento.
Campo tecnico
Esta invencion se refiere en general a sistemas de proteccion contra incendios de rociador seco y al metodo para su diseno e instalacion. En particular, la presente invencion ofrece un sistema de rociadores secos apropiado para la proteccion de ocupaciones para almacenamiento, el cual utiliza un efecto de rodear y ahogar para controlar una situacion de incendio. La presente invencion esta ademas orientada al metodo para disenar e instalar dichos sistemas.
Antecedentes de la invencion
Los sistemas de rociadores secos son conocidos en la tecnica. Un sistema de rociadores secos incluye una parrilla de rociadores que tiene multiples cabezas de rociadores. La parrilla de rociadores esta conectada mediante lfneas de flujo de fluido que contienen aire u otro gas. Las lfneas de flujo de fluido estan acopladas a una valvula de suministro de agua primaria que puede incluir, por ejemplo, una valvula de relacion aire/agua, valvula de diluvio o valvula de accion previa, tal y como se las conoce en el estado de la tecnica. Las cabezas de rociadores generalmente incluyen valvulas sensibles a la temperatura normalmente cerradas. Las valvulas normalmente cerradas de las cabezas de rociadores se abren cuando una fuente termica, tal y como un fuego, las calienta de manera suficiente o acciona de manera suficiente. La cabeza de rociador abierta, sola o combinada con un indicador de fuego o humo, hace que la valvula de suministro de agua primaria se abra, permitiendo asf que el agua de deposito fluya hacia las lfneas de flujo de fluido de la parrilla de rociadores de tuberfa seca (desplazando el aire en su interior), y a traves de la cabeza de rociador abierta para controlar el fuego, reducir la fuente de humo y/o minimizar cualquier dano que surgiera de los mismos. El agua fluye a traves del sistema y hacia fuera de la cabeza de rociador abierta (y cualquier otra cabeza de rociador que se abra posteriormente), hasta que la cabeza de rociador se cierre a sf misma, si se reiniciara automaticamente, o hasta que se corte el suministro de agua.
Por el contrario, un sistema de rociadores de tuberfa humeda tiene lfneas de flujo de fluido que se han llenado con agua previamente. El agua se retiene en la parrilla de rociadores mediante las valvulas en las cabezas de rociadores. Ni bien se abre una cabeza de rociador, el agua en la parrilla de rociadores fluye inmediatamente fuera de la cabeza de rociador. Ademas, la valvula de agua primaria en el sistema de rociadores humedos es la valvula de corte principal, que normalmente esta en el estado abierto.
Existen tres tipos de sistemas de rociadores secos que contienen aire o gas en contraposicion a agua u otro fluido. Estos sistemas secos incluyen: sistemas de tuberfa seca, de accion previa, y de diluvio. Un sistema de tuberfa seca incluye tuberfas de flujo de fluido que estan cargadas con aire bajo presion y cuando el sistema de tuberfa seca detecta calor de un fuego, las cabezas de rociadores se abren, lo que resulta en una disminucion de la presion del aire. La disminucion en la presion del aire resultante activa la fuente de suministro de agua y permite que el agua entre al sistema de tuberfas y salga a traves de las cabezas de rociadores.
En un sistema de diluvio, las tuberfas de flujo de fluido permanecen sin agua, emplean cabezas de rociadores que permanecen abiertas, y utilizan detectores neumaticos o electricos para detectar una indicacion de incendio, tal y como, por ejemplo, humo o calor. La red de tuberfas en un sistema de diluvio generalmente no contiene aire de supervision, sino que contendra aire a presion atmosferica. Una vez que los detectores neumaticos o electricos detectan calor, la fuente de suministro de agua provee agua a las tuberfas y cabezas de rociadores. Un sistema de accion previa contiene tuberfas sin agua, emplea cabezas de rociadores que permanecen cerradas, contiene aire de supervision, y utiliza detectores neumaticos o electricos para detectar una indicacion de incendio, tal y como, por ejemplo, humo o calor. El agua se introduce solo cuando el sistema detecta un incendio, siendo de otra manera una red seca de tuberfas y cabezas de rociadores.
Cuando un sistema rociadores de tuberfa seca se “humedece” (es dedr, se abre la valvula de suministro de agua primaria, permitiendo que el agua llene las lfneas de suministro de flujo de fluido), se abre una cabeza de rociador, la diferencia de presion entre la presion de aire en las lfneas de flujo de fluido y la presion de suministro de agua en el lado humedo de la valvula de suministro de agua primaria o la valvula de relacion aire/agua de tuberfa seca alcanza un desequilibro hidraulico/neumatico especffico para abrir la valvula y liberar el suministro de agua en la red de tuberfas. Alcanzar este estado puede llevar hasta 120 segundos, dependiendo del volumen del sistema de rociadores completo, el suministro de agua y la presion de aire. Cuanto mayor el suministro de agua, mayor el suministro de aire que se necesita para mantener la valvula de relacion aire/agua cerrada. Ademas, si el sistema es extenso y/o si el sistema esta cargado a una presion tfpica, tal y como 0,28 MPa (40 psig), es necesario que de la cabeza de rociador abierta se escape o expulse un volumen de aire considerable antes de alcanzar el desequilibrio hidraulico especffico para abrir la valvula de agua primaria. El suministro de agua viaja a traves de la parrilla de tuberfas desplazando el gas presurizado hasta finalmente descargarse a traves del rociador abierto.
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La duracion del trayecto tanto para el gas que se escapa como para el suministro de fluido a traves de la red da lugar a una demora en la entrega de fluido en los sistemas de rociadores secos que no ocurre en los sistemas de rociadores humedos. En la actualidad, la industria entera cree que en los rociadores secos lo mejor es minimizar o, si es posible, eliminar la demora de entrega de fluido. Esta creencia ha generado una percepcion en toda la industria de que los sistemas humedos son mejores que los sistemas de rociadores secos. Los estandares de diseno aceptados actualmente en la industria intentan resolver o minimizar el impacto de la demora de entrega de fluido estableciendo un lfmite en la cantidad de demora que puede tener el sistema. Por ejemplo, las Secciones 7 y 11 de la norma NFPA-13 establecen que el agua se debe entregar desde la valvula de control de agua primaria para descargarla fuera de la cabeza de rociador a una presion de funcionamiento en menos de sesenta segundos y, mas especfficamente, en menos de cuarenta segundos. Para fomentar la entrega rapida de agua en sistemas de rociadores secos, la Seccion 7 de la norma NFPA-13 ademas establece que, para sistemas de rociadores secos que presenten volumenes de sistema de entre 1.900 y 2.800 dm3 (entre 500 y 750 galones), el tiempo lfmite de descarga se puede evitar siempre que el sistema incluya dispositivos de apertura rapida, tal y como aceleradores.
Las normas NFPA establecen otros criterios de diseno variados tanto para sistemas de rociadores secos como humedos utilizados en ocupaciones para almacenamiento. Las NFPA-13 incluyen curvas de densidad/area y puntos de densidad/area que definen el requisito de tasa de flujo de descarga del sistema sobre un area de diseno determinada. Una curva o punto de densidad/area se puede especificar o limitar en el diseno de sistema para proteger un tipo determinado de mercancfa clasificada por clase o grupos, tal y como establece la norma NFPA-13 en sus secciones 5.6.3 y 5.6.4. Por ejemplo, la norma NFPA-13 ofrece criterios para las siguientes clases de mercancfas: Clase I; Clase II; Clase III; y Clase IV. Ademas, la norma NFPA-13 ofrece criterios para los siguientes grupos para definir los grupos de plasticos, elastomeros o gomas como Grupo A, Grupo B, y Grupo C.
La norma NFPA-13 ofrece disposiciones adicionales sobre el diseno de sistemas de proteccion secos utilizados para proteger mercancfas almacenadas. Por ejemplo, un requisito de la norma NFPA es que el area de diseno para un sistema de rociadores secos sea de mayor tamano en comparacion con el area de un sistema humedo para proteger la misma area o espacio. Especfficamente, la seccion 12.1.6.1 de la norma NFPA-13 establece que el area de funcionamiento de los rociadores, el area de diseno, para un sistema seco debe ser un 30 por ciento mayor (sin tener en cuenta la densidad) que el de un sistema humedo equivalente. Este aumento en el area de funcionamiento del rociador establece una "penalizacion" por disenar un sistema seco, reflejando nuevamente la creencia de la industria de que los sistemas humedos son mejores que los sistemas de rociadores secos.
Para la proteccion de algunas mercancfas de almacenamiento, la norma NFPA-13 ofrece criterios de diseno para sistemas de rociadores solo de techo en los que la "penalizacion" del diseno es de mas del treinta por ciento. Por ejemplo, determinadas formas de almacenamiento en estanterfas requieren un sistema de rociadores secos para complementarse o dar apoyo a rociadores en estanterfas, tal y como se conoce en la tecnica. Un problema de los rociadores en estanterfas es que son diffciles de mantener y estan sujetos a danos de las carretillas elevadoras o del movimiento de los pales de almacenamiento. En la Seccion 12.3.3.1.5, Figura 12.3.3.1.5 (e), Nota 4 de la norma NFPA-13 se ofrecen normas para la proteccion de plasticos de Grupo A mediante el uso de un sistema seco solo de techo que presenta rociadores K-16,8 debidamente listados para techos que no superen los 9,1 m (30 pies) de altura. Los criterios de diseno para un sistema de rociadores humedos solo de techo para almacenamiento son de
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0,54 dm /m s por cada 190 m (0,8 gpm/pie por cada 2.000 pies ). Sin embargo, la norma NFPA agrega una penalizacion adicional para sistemas de rociadores secos solo de techo al aumentar los criterios de diseno a 0,54 dm /m s por cada 420 m (0,8 gpm/pies por cada 4.500 pies ). Este aumento en el requisito del area es una penalizacion de densidad del 125% en comparacion con los criterios de diseno del sistema humedo. Tal y como se indica, se cree que las penalizaciones de diseno de la norma NFPA-13 se establecen para compensar la demora de entrega de fluidos inherente en un sistema de rociadores secos posterior a la activacion termica del rociador.
Ademas, la norma NFPA 13 ofrece proteccion solo de techo limitada en configuraciones de almacenamiento en estanterfas limitadas y que, de lo contrario, requieren rociadores en estanterfas.
Para cumplir con el aumento del area de diseno del treinta por ciento y otras "penalizaciones", los ingenieros y disenadores de los sistemas de proteccion contra incendios se ven obligados a prever la activacion de mas rociadores y, por lo tanto, quizas ofrecer tuberfas mas amplias para transportar mas agua, bombas mas voluminosas para presurizar correctamente el sistema, y tanques mas amplios para compensar la demanda de agua no satisfecha por el suministro de agua municipal. A pesar de la ventaja de diseno aparente en terminos economicos de los sistemas humedos sobre los sistemas secos, algunas configuraciones de almacenamiento prohfben el uso de sistemas humedos o los convierten de otra forma en poco practicos. Generalmente, los sistemas de rociadores secos se utilizan con el proposito de brindar proteccion mediante rociadores automaticos en ocupaciones no calefaccionadas y estructuras que pueden estar expuestas a temperaturas de congelamiento. Por ejemplo, en depositos que utilizan almacenamiento en estanterfas altas, es decir altura de almacenamiento de 7,6 m (25 pies) por debajo de una altura de techo de 9,1 m (30 pies.), es posible que dichos depositos no esten calefaccionados y, por lo tanto, sean susceptibles a condiciones de congelamiento, haciendo que los sistemas de rociadores humedos no sean deseables. Los almacenamientos de congelados presentan otro entorno en el que no se pueden utilizar
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sistemas humedos porque el agua en las tuberfas del sistema de proteccion contra incendios ubicado en el sistema de congelado se congelarfa. Una solucion que se ha desarrollado para el problema es utilizar rociadores junto con anticongelantes. Sin embargo, el uso de anticongelantes genera otros problemas, tal y como, por ejemplo, corrosiones y fugas en el sistema de tuberfas. Ademas, la alta viscosidad del anticongelante puede requerir tuberfas de mayor tamano. Asimismo, el anticongelante basado en propilenoglicol (PG) ha demostrado no tener las caracterfsticas contraincendios del agua y, en algunas ocasiones, ha demostrado acelerar la propagacion del fuego momentaneamente.
Generalmente, los sistemas de rociadores secos para ocupaciones para almacenamiento estan configurados para controlar incendios en los que el fuego tiene un tamano limitado gracias a la distribucion de agua de uno o mas rociadores accionados por temperatura ubicados encima del fuego, con el fin de disminuir la tasa de liberacion de calor y combustibles adyacentes pre-humedecidos, a la vez que se controlan las temperaturas de los gases del techo para evitar danos estructurales. Sin embargo, con este modo de controlar un incendio, los gases calientes pueden quedar suspendidos o mantenidos en el area de techo encima del fuego, permitiendo su migracion radial. Esto puede derivar en la activacion de rociadores adicionales alejados del fuego y que, por lo tanto, no tienen incidencia directa en el fuego. Ademas, la descarga de fluido de un rociador determinado puede derivar en el choque de gotas de agua y/o la acumulacion de condensacion de vapor de agua en rociadores adyacentes y no accionados. El efecto resultante de rociadores no accionados esparcidos entre rociadores accionados es conocido como "saltado de rociadores". Una definicion de saltado de rociadores es la "secuencia de funcionamiento significativamente irregular de los rociadores en comparacion con la secuencia esperada segun se establece en el comportamiento de flujo del techo, suponiendo que ningun sistema de rociadores funciona incorrectamente". Vease PAUL A. CROCE ET AL., An Investigation of the Causative Mechanism of Sprinkler Skipping, 15 J. FIRE PROT. ENGR. 107, 107 (Mayo 2005). Debido al accionamiento de rociadores remotos adicionales, los criterios de diseno actuales pueden requerir tuberfas ampliadas y, por lo tanto, el volumen de la descarga de agua en el area de almacenamiento puede ser mayor de lo que es adecuadamente necesario para controlar el incendio. Ademas, debido a que el control del incendio simplemente reduce la tasa de liberacion de calor, es posible que un gran numero de rociadores se accionen en respuesta al incendio para mantener la reduccion de la tasa de liberacion de calor.
A pesar de la disponibilidad de entrega de fluido inmediata de cada rociador en un sistema de rociadores humedo, los sistemas de rociadores humedos tambien pueden experimentar el saltado de rociadores. Sin embargo, los sistemas de rociadores humedos se pueden configurar para suprimir incendios, lo cual reduce drasticamente la tasa de liberacion de calor de un incendio y evita que vuelva a crecer mediante la aplicacion de agua de forma directa y suficiente a traves de la pluma del incendio hasta la superficie en combustion. Por ejemplo, se puede configurar un sistema humedo para utilizar rociadores de supresion temprana - respuesta rapida (ESFR). La utilizacion de rociadores ESFR generalmente no esta disponible en sistemas de rociadores secos, para que asf fuera, se necesitarfa un listado especffico para el rociador, tal y como se requiere en la Seccion 8.4.6.1 de la norma NFPA-13. Por lo tanto, con el fin de configurar un sistema de rociadores secos para la supresion de incendios puede ser necesario superar una penalizacion adicional de un listado especffico para un rociador ESFR. Ademas, para configurar hidraulicamente un sistema seco para supresion pueden ser necesarias tuberfas y bombas de tamano adecuado, cuyos costes pueden resultar economicamente prohibitivos, ya que estas restricciones de diseno pueden requerir dimensionar hidraulicamente el sistema mas alla de las demandas ya impuestas por las "penalizaciones" de diseno.
Se realizaron dos pruebas de incendio para determinar la capacidad de un sistema de tuberfa seca tipo arbol o de accion previa de enclavamiento doble que utiliza rociadores de gota grande solo de techo para ofrecer proteccion contra incendio adecuada para almacenamiento en estanterfa de mercancfas de Clase II a una altura de almacenamiento de hasta 10 m (treinta y cuatro pies (34 pies.)) por debajo de un techo que tiene una altura de techo de 12 m (cuarenta pies). Una prueba de incendio demostro que el sistema, que emplea un tiempo de demora de agua menor o igual a treinta segundos (30 seg.), podrfa ofrecer un control de incendio adecuado con una presion de descarga de agua de 0,38 MPa (55 psi.) Sin embargo, ademas de la alta presion de funcionamiento de 0,38 MPa (55 psi.), dicho sistema requirio el funcionamiento de un total de veinticinco (25) rociadores accionados durante un perfodo de veintisiete minutos. La segunda prueba utilizo un tiempo de demora de agua de sesenta segundos (60 seg.), sin embargo, dicha demora demostro ser demasiado prolongada puesto que el incendio adquirio tal gravedad que no se logro un control del incendio adecuado. En la segunda prueba de incendio, funcionaron setenta y un (71) rociadores, lo que derivo en una presion de descarga maxima de 0,26 MPa (37 psi.) y, por lo tanto, no se pudo lograr el objetivo de presion de 0,52 MPa (75 psi.). Estas pruebas y sus resultados se describen en Factory Mutual Research Technical Report: FMRC J.I. 0Z0R6.RR NS titulado, Dry Pipe Sprinkler Protection of Rack Stored Class II Commodity In 40-Ft. High Buildings, redactado por Americold Corp. y publicado en junio de 1995.
En un intento de comprender y predecir el comportamiento de los incendios, el Instituto Nacional de Estandares y Tecnologfa (NIST por sus siglas en ingles) ha desarrollado un programa titulado Fire Dynamics Simulator (FDS) (simulador de la dinamica de los incendios), actualmente disponible en el sitio web del NIST en Internet:<URL:
http://fire.nist.gov/fds/, que modela la solucion de los flujos de impulso de fuegos, es decir, el crecimiento del fuego, que incluye, pero no esta limitado a, la velocidad del flujo, la temperatura, la densidad del humo y la tasa de
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liberacion de calor. Estas variables se utilizan ademas en el FDS para modelar la respuesta del sistema de rociadores ante un incendio.
El FDS se puede utilizar para modelar la activacion o funcionamiento del rociador modelo de un sistema de rociadores ante la presencia de un incendio en aumento de una mercancfa almacenada. Se ha llevado a cabo un estudio especffico utilizando el FDS para predecir el crecimiento del tamano del incendio y los patrones de activacion del rociador para dos mercancfas estandar y una variedad de alturas de almacenamiento, alturas de techo y ubicaciones de instalacion de rociadores. Los resultados y conclusiones del estudio se describen en el informe de David LeBlanc de Tyco Fire Products R&D titulado, Dry Pipe Sprinkler Systems — Effect of Geometric Parameters on Expected Number of Sprinklers Operation (2002) (de aquf en adelante "Estudio FDS").
El Estudio FDS analizo modelos predictivos para sistemas de rociadores secos que protegen una variedad de almacenamientos de mercancfas del Grupo A y Clase II. El Estudio FDS genero un modelo que simulaba el crecimiento del fuego y la respuesta de activacion de los rociadores. El estudio ademas comprobo la validez de la prediccion al comparar los resultados simulados con pruebas experimentales reales. Tal y como se describe en el Estudio FDS, las simulaciones FDS pueden generar perfiles de liberacion de calor predictivos para una mercancfa almacenada determinada, una configuracion de almacenamiento y una altura de mercancfa que muestra especfficamente el cambio en la liberacion de calor con el paso del tiempo y otros parametros, tal y como la temperatura y velocidad dentro del dominio computacional para un area, tal y como, por ejemplo, un area cercana al techo. Ademas, las simulaciones FDS pueden ofrecer perfiles de activacion de rociadores para la red de rociadores simulada modelada encima de la mercancfa, mostrando en particular la ubicacion y el tiempo de activacion de rociadores predichos.
Descripcion de la invencion
Segun la presente invencion, se describe un metodo para disenar y construir un sistema de rociadores que presenta una red de tuberfas que incluye una porcion humeda (12) y una porcion seca (14), utilizando el sistema un efecto de rodear y ahogar para controlar una situacion de incendio, comprendiendo el metodo: determinar un fluido obligatorio desde la porcion humeda (12) hacia al menos un rociador activado (20) en la porcion seca (14), estando la porcion seca (14) disenada y dispuesta para lograr la demora deseada; y definir un area de funcionamiento del rociador (26) como una funcion del tiempo de entrega del fluido obligatorio de manera que el area de funcionamiento del rociador (26) sea del tamano suficiente para rodear y ahogar la situacion de incendio; y construir un sistema de rociadores segun el diseno.
Se ofrece un sistema de rociadores innovador para controlar incendios de una manera hasta el momento desconocida. Mas especfficamente, el sistema de rociadores preferido preferiblemente de tuberfa seca, no humedo, y mas preferiblemente un sistema de rociadores de accion previa secos configurado para controlar una situacion de incendio con un area de funcionamiento de rociador de tamano suficiente para rodear y ahogar el fuego. El area de funcionamiento preferida esta preferiblemente generada mediante la activacion de uno o mas rociadores iniciales, demorando flujo de fluido a los rociadores iniciales activados durante un perfodo de demora definido de manera que permita la activacion termica posterior de uno o mas rociadores, de tal manera que se forme el area de funcionamiento de rociador preferida. Los rociadores del area de funcionamiento estan preferiblemente configurados de tal manera que suministren un volumen de fluido y enfriamiento suficiente para controlar la situacion de incendio rodeandola y ahogandola. Mas preferiblemente, los rociadores estan configurados para tener un factor K de aproximadamente once (11) o mayor e incluyen, mas preferiblemente, un factor K de aproximadamente diecisiete (17). El perfodo de demora definido es un perfodo definido que tiene un maximo y un mfnimo. Al rodear y ahogar la situacion de incendio, el incendio se suprime y se apaga de manera que la liberacion de calor de la situacion de incendio se reduce rapidamente. El sistema de rociadores esta preferiblemente adaptado para proteger las mercancfas de almacenamiento contra incendios y ofrece un sistema solo de techo que elimina o, de otro modo, minimiza las desventajas economicas y penalizaciones de diseno del diseno de sistema de rociadores secos actual. El sistema de rociadores preferido lo consigue al minimizar la demanda hidraulica total del sistema.
Mas especfficamente, el area de diseno hidraulico para el sistema de rociadores solo de techo preferido puede estar configurada con menor tamano que las areas de diseno hidraulico para sistemas de rociadores secos, tal y como dispone la norma NFPA-13, eliminando asf al menos una "penalizacion" de diseno de rociadores secos. Mas preferiblemente, los sistemas de rociadores pueden estar disenados y configurados con un area de diseno hidraulico al menos igual al area de diseno de funcionamiento de rociadores para sistemas de tuberfas humedas actualmente especificado por la norma NFPA-13. El area de diseno hidraulico preferiblemente define un area para rendimiento del sistema a traves de la cual el sistema de rociadores preferiblemente ofrece una caracterfstica de flujo deseada o predeterminada.
Por ejemplo, el area de diseno puede definir un area a traves de la cual un sistema de rociadores de tuberfa seca preferido debe proveer una densidad de descarga de agua o fluido especificada. En consecuencia, el area de diseno preferida define criterios de diseno para sistemas de rociadores de tuberfa seca entorno al cual se ofrece una metodologfa de diseno. Debido a que el area de diseno puede ofrecer un parametro de diseno de sistema al menos
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equivalente al del sistema humedo, el area de diseno puede evitar el tamano excesivo de los componentes de sistema que se cree tienen lugar en el diseno y construccion de los sistemas de rociadores de tuberfa seca actuales. Un sistema de rociadores preferido que utiliza un area de diseno hidraulico reducida puede incorporar tuberfas o componentes de bombeo mas pequenos en comparacion con los sistemas de rociadores secos actuales que protegen una ocupacion para almacenamiento configurada de manera similar, haciendo realidad el potencial ahorro economico. Ademas, la metodologfa de diseno preferida, que incorpora un area de diseno hidraulico preferida y un sistema construido segun la metodologfa preferida, puede demostrar que los sistemas de proteccion contra incendios de tuberfa seca pueden disenarse e instalarse sin incorporar las penalizaciones de diseno, previamente percibidas como una necesidad, en la norma NFPA-13. En consecuencia, el solicitante asegura que la necesidad de penalizaciones en el diseno de sistemas de tuberfa seca ha desaparecido o se ha minimizado considerablemente.
Para minimizar la demanda hidraulica del sistema de rociadores, un area de funcionamiento de rociadores minimizada efectiva para suprimir y apagar se utiliza para reaccionar ante un crecimiento del fuego en el area de almacenamiento. Para minimizar la cantidad de activaciones de rociadores en respuesta al crecimiento del fuego, el sistema de rociadores utiliza un perfodo de demora de entrega de fluido obligatorio, que demora la descarga de fluido o agua de uno o mas rociadores iniciales activados por accion de la temperatura para permitir que el fuego crezca y que se activen por accion de la temperatura una cantidad minima de rociadores con el fin de formar el area de funcionamiento de rociadores preferida efectiva para rodear y ahogar el fuego con una descarga de fluido que lo suprima y apague. Debido a que el numero de rociadores activados preferiblemente se minimiza en respuesta al fuego, el volumen de agua descargada tambien puede minimizarse para evitar descargas de agua innecesarias en el area de almacenamiento. El area de funcionamiento de los rociadores puede ademas suprimir y apagar un crecimiento del fuego al minimizar la cantidad de rociadores saltados y asf concentrar los rociadores accionados en un area inmediata o en el lugar geometrico de la pluma del incendio. Mas preferiblemente, la cantidad de rociadores saltados en el sistema de rociadores secos puede ser comparativamente menor que la cantidad de rociadores saltados en el sistema humedo.
Un sistema de rociadores secos solo de techo para proteger una ocupacion para almacenamiento y una mercancfa incluye una red de tuberfas que presenta una porcion humeda y una porcion seca conectada a la porcion humeda. La porcion seca esta preferiblemente configurada para responder ante un incendio activando al menos un primer rociador para iniciar la entrega de fluido desde la porcion humeda hasta al menos un rociador activado por accion de la temperatura. El sistema ademas incluye un perfodo de demora de entrega de fluido obligatorio configurado para demorar la descarga desde al menos el primer rociador activado, de manera que el fuego crezca para activar al menos un segundo rociador en la porcion seca. La descarga de fluido desde el primero y al menos el segundo rociador define un area de funcionamiento de rociadores suficiente para rodear y ahogar una situacion de incendio. En otra realizacion preferida, el primer rociador activado preferiblemente incluye mas de un rociador inicialmente activado para iniciar la entrega de fluido.
En otro sistema de rociadores secos solo de techo, el sistema incluye una valvula de control de agua primaria y la porcion seca incluye al menos un rociador hidraulicamente remoto y al menos un rociador hidraulicamente cercano a la valvula de control de agua primaria. El sistema esta ademas preferiblemente configurado de manera que la entrega de fluido al rociador hidraulicamente remoto defina el perfodo de demora de entrega de fluido maximo para el sistema y que la entrega de fluido al rociador hidraulicamente cercano defina el perfodo de demora de entrega de fluido mfnimo para el sistema. El perfodo de demora de entrega de fluido maximo esta preferiblemente configurado para permitir la activacion termica de multiples primeros rociadores con el fin de formar un area de funcionamiento de rociadores maxima para controlar una situacion de incendio mediante un efecto de rodear y ahogar. El perfodo de demora de entrega de fluido mfnimo esta preferiblemente configurado para permitir la activacion termica de multiples segundos rociadores para formar un area de funcionamiento de rociadores minima suficiente para controlar la situacion de incendio con un efecto de rodear y ahogar.
En un aspecto del sistema de rociadores secos solo de techo, el sistema esta configurado de manera que todos los rociadores activados en respuesta a un crecimiento del fuego se activen dentro de un perfodo predeterminado. Mas especfficamente, el sistema de rociadores esta configurado de manera que la activacion del ultimo rociador ocurra dentro de los diez minutos posteriores a la primera activacion termica de los rociadores en el sistema. Mas preferiblemente, el ultimo rociador se activa dentro de los ocho minutos y, mas preferiblemente, el ultimo rociador se activa dentro de los cinco minutos desde la activacion del primer rociador en el sistema.
Otro sistema de rociadores secos solo de techo ofrece proteccion para una ocupacion para almacenamiento que tiene una altura de techo y configurada para almacenar una mercancfa de una clasificacion y altura de almacenamiento determinadas. El sistema de rociadores secos incluye una red de tuberfas que presenta una porcion humeda configurada para entregar un suministro de fluido y una porcion seca que presenta una red de rociadores cada uno de los cuales tiene una presion de funcionamiento. La red de tuberfas ademas incluye una porcion seca conectada a la porcion humeda para definir al menos un rociador hidraulicamente remoto. El sistema ademas incluye un area de diseno hidraulico preferida definida por multiples rociadores en la porcion seca, que incluye al menos un rociador hidraulicamente remoto para colaborar respondiendo ante una situacion de incendio
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con un efecto de rodear y ahogar. El sistema ademas incluye un perfodo de demora de entrega de fluido obligatorio definido por un lapso de tiempo posterior a la activacion de un primer rociador en el area de diseno hidraulico preferida para la descarga de fluido a presion de funcionamiento desde sustancialmente todos los rociadores en el area de diseno hidraulico preferida. Preferiblemente, el area de diseno hidraulico para un sistema que emplea un efecto de rodear y ahogar es menor que un area de diseno hidraulico tal y como lo requiere actualmente la norma NFPA-13 para la clase de mercancfa y la altura de almacenamiento determinada.
Se ofrece un metodo para disenar un sistema de rociadores que emplea un efecto de rodear y ahogar para suprimir y apagar un incendio. El metodo incluye determinar un perfodo de demora de entrega de fluido obligatorio para el sistema despues de la activacion termica de un rociador. Mas preferiblemente, el metodo incluye determinar un perfodo de demora de entrega de fluido maximo para la entrega de fluido al rociador hidraulicamente mas remoto y ademas incluye determinar el perfodo de demora de entrega de fluido mfnimo al rociador hidraulicamente mas cercano. El metodo para determinar el perfodo de demora de entrega de fluido maximo y mfnimo, ademas preferiblemente incluye modelar un escenario de incendio para un sistema de rociadores secos solo de techo en un espacio de almacenamiento, que incluye una red de rociadores y una mercancfa almacenada debajo de la red. El metodo ademas incluye determinar la activacion del rociador para cada rociador en respuesta al escenario y, preferiblemente, graficar los tiempos de activacion para generar un perfil predictivo de activacion de rociadores.
El metodo tambien incluye determinar las areas de funcionamiento maximas y mfnimas de los rociadores para los sistemas capaces de controlar una situacion de incendio con un efecto de rodear y ahogar. El area de funcionamiento maxima de rociadores preferida es preferiblemente equivalente a un area de diseno hidraulico minimizada para el sistema, que esta definida por una cantidad de rociadores. Mas preferiblemente, el area de diseno hidraulico es igual a o menor que el area de diseno hidraulico especificada por la norma NFPA-13 para la proteccion de la misma mercancfa. El area de funcionamiento minima de rociadores preferida esta preferiblemente definida por una cantidad crftica de rociadores. La cantidad crftica de rociadores es preferiblemente de dos a cuatro rociadores, dependiendo de la altura de techo y la clase de mercancfa o de riesgo que se esta protegiendo.
El metodo ademas ofrece la identificacion de perfodos de demora de entrega de fluidos maximos y mfnimos a partir del perfil predictivo de activacion de rociadores. Preferiblemente, el perfodo de demora de entrega de fluido mfnimo esta definido por el lapso de tiempo entre la activacion del primer rociador y el tiempo de activacion del ultimo en las cantidades crfticas de rociadores. El perfodo de demora de entrega de fluido maximo esta preferiblemente definido por el lapso de tiempo entre la activacion del primer rociador y el tiempo en el que la cantidad de rociadores activados es igual a al menos el ochenta por ciento del area de funcionamiento maxima de rociadores preferida. Los periodos de demora de entrega de fluido maximo y mfnimo definen un intervalo de perfodos de demora de entrega de fluido disponible que puede implementarse en el sistema de rociadores secos solo de techo disenado para lograr el efecto de rodear y ahogar.
Para disenar el sistema de rociadores secos solo de techo, el metodo ademas ofrece el diseno de forma iterativa de un sistema de rociadores que presenta una porcion humeda y una porcion seca, que tiene una red de rociadores con un rociador hidraulicamente remoto y un rociador hidraulicamente cercano a la porcion humeda. El metodo preferiblemente incluye disenar de forma iterativa el sistema de manera que el rociador hidraulicamente remoto experimente el perfodo de demora de entrega de fluido maximo y el rociador hidraulicamente cercano experimente el perfodo de demora de entrega de fluido mfnimo. Ademas, disenar el sistema de forma iterativa preferiblemente incluye verificar que cada rociador dispuesto entre el rociador hidraulicamente remoto y el rociador hidraulicamente cercano experimente un perfodo de demora de entrega de fluido que este dentro del perfodo de demora de entrega de fluido maximo y mfnimo para el sistema.
La metodologfa preferida ofrece criterios para disenar un sistema de rociadores secos solo de techo para controlar una situacion de incendio con un efecto de rodear y ahogar. Mas especfficamente, la metodologfa puede estipular que un perfodo de demora de entrega de fluido obligatorio y un area de diseno hidraulico colaboran con el efecto de rodear y ahogar y que ademas puede incorporarse al diseno de sistema de rociadores secos para definir criterios de rendimiento hidraulico en donde actualmente no se conocen dichos criterios. Otra realizacion preferida de un metodo para disenar el sistema de rociadores preferido puede estipular que se aplique el perfodo de demora de entrega de fluido a multiples rociadores inicialmente de accionamiento termico que se accionan en una secuencia definida. Mas preferiblemente, el perfodo de demora de entrega de fluido obligatorio se aplica a los cuatro rociadores hidraulicamente mas remotos en el sistema.
Se ofrece un sistema de proteccion contra incendios para una ocupacion para almacenamiento. Preferiblemente, el sistema incluye una porcion humeda y una porcion seca clasificada termicamente en comunicacion fluida con la porcion humeda. Preferiblemente, la porcion seca esta configurada para demorar la descarga de fluido desde la porcion humeda hacia la ocupacion para almacenamiento durante un tiempo de demora definido posterior a la activacion termica de la porcion seca. En otra realizacion, el sistema preferiblemente incluye multiples rociadores clasificados termicamente acoplados a una fuente de fluido. Los multiples rociadores pueden estar situados en la ocupacion para almacenamiento, de manera que cada uno de los multiples rociadores este posicionado dentro del
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sistema, para que la descarga de fluido hacia la ocupacion para almacenamiento se demore durante un perfodo definido posterior a la activacion termica. En incluso otra realizacion de un sistema preferido, el sistema tiene preferiblemente una demora maxima y una demora minima para entregar el fluido en la ocupacion para almacenamiento. El sistema preferido incluye multiples rociadores clasificados termicamente acoplados a una fuente de fluido; los multiples rociadores estan posicionados de manera que cada uno de ellos demore la descarga de fluido en la ocupacion para almacenamiento despues de la activacion termica. Preferiblemente, la demora esta dentro del intervalo de demora maxima y minima para el sistema.
Un sistema de rociadores secos solo de techo para la proteccion contra incendios de una ocupacion para almacenamiento incluye una parrilla de rociadores que presenta un grupo de rociadores hidraulicamente remotos respecto de la fuente de fluido. El grupo de rociadores hidraulicamente remotos estan preferiblemente configurados para accionarse por la temperatura en una secuencia como respuesta a una situacion de incendio y, mas preferiblemente, para descargar fluido en una secuencia despues de una demora de fluido obligatoria para cada rociador. El perfodo de demora de entrega de fluido esta preferiblemente configurado para promover la activacion termica de una cantidad suficiente de rociadores adyacentes al grupo de rociadores hidraulicamente remotos para rodear y ahogar el incendio de manera eficaz.
Otro sistema de proteccion contra incendios para una ocupacion para almacenamiento ofrece multiples rociadores clasificados termicamente acoplados a una fuente de fluido. Los multiples rociadores estan preferiblemente posicionados para demorar la descarga de fluido en la ocupacion para almacenamiento durante un perfodo definido posterior a una activacion termica inicial como respuesta a una situacion de incendio. El perfodo definido es de una duracion suficiente como para permitir una cantidad suficiente de activaciones termicas posteriores para formar un area de descarga que rodee y ahogue y, por lo tanto, suprima y apague la situacion de incendio.
Se ofrece otro sistema de proteccion contra incendios para ocupaciones para almacenamiento. El sistema preferido incluye multiples rociadores clasificados termicamente acoplados a una fuente de fluido. Preferiblemente, los multiples rociadores estan interconectados mediante una red de tuberfas. La red de tuberfas esta dispuesta para demorar la descarga de fluido desde cualquier rociador de accionamiento termico durante un perfodo definido posterior a la activacion termica de al menos un rociador. En otra realizacion, se ofrece un sistema de proteccion contra incendios para una ocupacion para almacenamiento. El sistema preferiblemente incluye una fuente de fluido y un conjunto de tuberfas verticales en comunicacion con la fuente de fluido. Preferiblemente, se incluyen multiples rociadores dispuestos en la ocupacion para almacenamiento y acoplados al conjunto de tuberfas verticales para una comunicacion controlada con la fuente de fluido. El conjunto de tuberfas verticales esta preferiblemente configurado para demorar la descarga de fluido desde los rociadores hacia la ocupacion para almacenamiento durante un perfodo definido posterior a la activacion termica de al menos un rociador.
Otro sistema de proteccion contra incendios para una ocupacion para almacenamiento incluye una fuente de fluido, un panel de control y multiples rociadores situados en la ocupacion para almacenamiento y en comunicacion controlada con la fuente de fluido. Preferiblemente, el panel de control esta configurado para demorar la descarga de fluido desde los rociadores hacia la ocupacion para almacenamiento durante un perfodo definido posterior a la activacion termica de al menos un rociador.
En otro sistema de proteccion contra incendios que preferiblemente incluye una fuente de fluido y una valvula de control en comunicacion con la fuente de fluido, se disponen preferiblemente multiples rociadores en la ocupacion para almacenamiento y se acoplan a la valvula de control para una comunicacion controlada con la fuente de fluido. La valvula de control esta preferiblemente configurada para demorar la descarga de fluido desde los rociadores hacia la ocupacion para almacenamiento durante un perfodo definido posterior a la activacion termica de al menos un rociador.
La presente invencion ofrece una proteccion de rociadores secos solo de techo para almacenamiento en estanterfas donde solo estaban permitidos los sistemas humedos o sistemas secos con rociadores en estanterfas. En incluso otro aspecto del sistema de proteccion contra incendios seco, se ofrece un sistema de proteccion contra incendios seco solo de techo que presenta una demora de entrega de fluido obligatoria dispuesta encima del almacenamiento en estanterfas que tiene una altura de almacenamiento. Preferiblemente, el almacenamiento en estanterfas incluye un almacenamiento encapsulado que presenta una altura de almacenamiento de 6,1 m (veinte pies) o mayor. De manera alternativa, el almacenamiento en estanterfas incluye almacenamiento no encapsulado de al menos una mercancfa de la Clase I, II o III o de plasticos de Grupo A, Grupo B o Grupo C, que presentan una altura de almacenamiento mayor que 7,6 m (veinticinco pies). De manera alternativa, el almacenamiento en estanterfas incluye mercancfas de Clase IV que presentan una altura de almacenamiento mayor que 6,7 m (veintidos pies). En incluso otro aspecto, el sistema de proteccion contra incendios seco se ofrece preferiblemente para incluir un sistema de proteccion contra incendios seco solo de techo dispuesto encima de al menos una de las siguientes formas de almacenamiento: estanterfas de una fila, de dos filas y de multiples filas.
En otro sistema de proteccion contra incendios seco, el sistema preferiblemente incluye un sistema de proteccion contra incendios seco solo de techo para ocupaciones para almacenamiento que presentan una altura de techo que
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oscila entre aproximadamente 6,6 m y 14 m (aproximadamente veinticinco a aproximadamente cuarenta y cinco pies), que incluye multiples rociadores dispuestos encima de al menos uno de los almacenamientos en estanterfas de una fila, dos filas y multiples filas que presentan una altura que oscila entre mas de 6,1 m (veinte metros) y aproximadamente 12,2 m (cuarenta pies) y contiene preferiblemente al menos una mercancfa de Clase I, II, III, y IV. Los multiples rociadores estan preferiblemente posicionados como para producir una demora de entrega de fluido obligatoria. De manera alternativa, se ofrece un sistema de proteccion contra incendios seco/de accion previa. El sistema preferiblemente incluye un sistema de proteccion contra incendios seco solo de techo que comprende multiples rociadores dispuestos encima de al menos uno de los almacenamientos en estanterfa de una fila, dos filas y multiples filas, que presentan una altura de almacenamiento de aproximadamente 6,1 m (aproximadamente veinte pies) o mayor y estan hechos de una mercancfa de plastico. En otro aspecto del sistema preferido, se ofrece un sistema de proteccion contra incendios seco solo de techo que comprende multiples rociadores dispuestos encima de al menos uno de los almacenamientos en estanterfa de una fila, dos filas y multiples filas, que presentan una altura de almacenamiento mayor que 7,6 m (veinticinco pies) y una altura de espacio libre entre techo y almacenamiento de aproximadamente 1,5 m (cinco pies). El almacenamiento es de al menos una mercancfa Clase III, Clase IV y mercancfa plastica de Grupo A.
Un sistema de proteccion de rociadores seco solo de techo incluye una fuente de fluido y multiples rociadores en comunicacion con la fuente de fluido. Cada rociador esta preferiblemente configurado para activarse por accion de la temperatura dentro de un tiempo establecido entre un perfodo de demora de entrega de fluido maximo y un perfodo de demora de entrega de fluido mfnimo para entregar un flujo de fluido despues de una demora designada minima para el rociador.
Se ofrece un sistema de rociadores secos solo de techo para una ocupacion para almacenamiento que define una altura de techo en la que la ocupacion para almacenamiento aloja una mercancfa que presenta una configuracion de mercancfa y una configuracion de almacenamiento a una altura de almacenamiento definida. La configuracion de almacenamiento puede tener una disposicion ordenada de cualquiera de las siguientes formas de almacenamiento: estanterfas, paletizado, cajas de carton y estantes. En los casos en que la disposicion ordenada de almacenamiento sea el almacenamiento en estanterfa, la disposicion puede ademas configurarse como almacenamiento de una sola fila, de dos filas o de multiples filas. El sistema preferiblemente incluye un conjunto de tuberfas verticales dispuesto entre la primera red y la segunda red, incluyendo las tuberfas verticales una valvula de control que tiene una salida y una entrada.
Preferiblemente, una primera red de tuberfas contiene un gas y esta en comunicacion con la salida de la valvula de control. Preferiblemente, el gas se suministra mediante una fuente de aire presurizado o nitrogeno. La primera red de tuberfas ademas incluye unos multiples primeros rociadores que incluyen al menos un rociador hidraulicamente remoto respecto de la salida de la valvula de control y al menos un rociador hidraulicamente cercano a la salida de la valvula de control. La primera red de tuberfas se puede configurar con una configuracion en bucle y, mas preferiblemente, con una configuracion tipo arbol. Cada uno de los multiples rociadores esta preferiblemente clasificado segun la temperatura para disparar el rociador por accion de la temperatura, desde un estado desactivado a un estado activado. Los multiples primeros rociadores ademas definen, preferiblemente, un area disenada de funcionamiento de rociadores que tiene un espacio entre rociador y rociador definido y una presion de funcionamiento definida. El sistema tambien incluye una segunda red de tuberfas que presenta una tuberfa principal humeda en comunicacion con la entrada de la valvula de control, para ofrecer una entrega de fluido controlada hacia la primera red de tuberfas.
El sistema ademas incluye una primera demora de entrega de fluido obligatoria, que esta preferiblemente definida como un tiempo para que el fluido viaje desde la salida de la valvula de control hasta al menos un rociador hidraulicamente remoto, en donde, si la situacion de incendio inicialmente acciona por temperatura al menos el rociador hidraulicamente remoto, la primera demora de entrega de fluido obligatoria tiene tal duracion que unos multiples segundos rociadores proximos a al menos el rociador hidraulicamente remoto son activados por accion de la temperatura a causa de la situacion de incendio, de tal manera que definen un area de funcionamiento de rociadores maxima para rodear y ahogar la situacion de incendio. El sistema tambien ofrece una segunda demora de entrega de fluido obligatoria para definir un tiempo para que el fluido viaje desde la salida de la valvula de control hasta al menos uno de los rociadores hidraulicamente cercanos, en donde, si la situacion de incendio inicialmente acciona por temperatura al menos el rociador hidraulicamente cercano, la segunda demora de entrega de fluido obligatoria tiene tal duracion que unos multiples terceros rociadores proximos a al menos el rociador hidraulicamente cercano son activados por accion de la temperatura a causa de la situacion de incendio, de tal manera que definen un area de funcionamiento de rociadores minima para rodear y ahogar la situacion de incendio.
El sistema ademas esta preferiblemente configurado de tal manera que los multiples rociadores definan ademas un area de diseno hidraulico y una densidad de diseno, en donde el area de diseno incluye al menos el rociador hidraulicamente remoto. En una realizacion preferida, el area de diseno hidraulico esta preferiblemente definida por una parrilla de aproximadamente veinticinco rociadores con un espaciado entre rociador y rociador de entre aproximadamente 2,4 m (ocho pies) hasta 3,7 m (doce pies). En consecuencia, la presente invencion ofrece criterios
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de area de diseno hidraulico novedosos para proteccion contra incendios de rociadores secos solo de techo inexistentes hasta ahora. En otro aspecto del sistema, el area de diseno hidraulico es una funcion de al menos una altura de techo, configuracion de almacenamiento, altura de almacenamiento, clasificacion de mercancfa y/o altura de espacio libre entre rociador y almacenamiento. Preferiblemente, el area de diseno hidraulico es de aproximadamente 190 m2 (aproximadamente 2.000 pies cuadrados (2.000 pies2)), y en otro aspecto preferido, el area de diseno hidraulico es de menos de 240 m2 (2.600 pies cuadrados (2.600 pies2)) con el fin de reducir la demanda de fluido total de los sistemas de rociadores secos conocidos para ocupaciones para almacenamiento. Mas preferiblemente, el sistema esta disenado de tal manera que el area de funcionamiento de rociadores sea menor que un area de un sistema de rociadores secos dimensionado para ser un treinta por ciento mas amplio que el area de rociadores de un sistema humedo dimensionado para proteger una ocupacion para almacenamiento del mismo tamano.
El sistema esta preferiblemente configurado para una proteccion solo de techo de una ocupacion para almacenamiento, en la que la altura de techo varfa entre aproximadamente 9,1 m y aproximadamente 14 m (aproximadamente treinta pies hasta aproximadamente cuarenta y cinco pies), y la altura de almacenamiento puede variar, en consecuencia, entre 6,1 m y aproximadamente 12 m (aproximadamente veinte pies y aproximadamente cuarenta pies) de tal manera que la altura de separacion entre rociador y almacenamiento sea entre aproximadamente 1,5 m y aproximadamente 7,6 m (aproximadamente cinco pies y veinticinco pies). En consecuencia, en un aspecto preferido, la altura de techo es aproximadamente igual o menor que 12 m (40 pies), y la altura de almacenamiento varfa entre aproximadamente 7,6 m y aproximadamente 11 m (aproximadamente veinte pies y aproximadamente treinta y cinco pies). En otro aspecto preferido, la altura de techo es aproximadamente igual o menor que 11 m (treinta y cinco pies), y la altura de almacenamiento varfa entre aproximadamente 7,6 m y aproximadamente 11 m (aproximadamente veinte pies y aproximadamente treinta pies). En incluso en otro aspecto preferido, la altura de techo es aproximadamente igual que 9,1m (treinta pies), y la altura de almacenamiento varfa de entre aproximadamente 6,1 m y aproximadamente 7,6 m (aproximadamente veinte pies y aproximadamente veinticinco pies). Ademas, el primer y segundo perfodo de demora de entrega de fluido son preferiblemente una funcion de al menos la altura de techo y la altura de almacenamiento, de tal manera que cuando la altura de techo varfa entre aproximadamente 9,1 m y aproximadamente 14 m (aproximadamente treinta pies y aproximadamente cuarenta y cinco pies (30 pies - 45 pies)) y la altura de almacenamiento varfa entre aproximadamente 6,1 m y aproximadamente 12 m (aproximadamente veinte pies y aproximadamente cuarenta pies (20 pies - 40 pies)), la primera demora de entrega de fluido obligatoria es preferiblemente menor que treinta segundos y el segundo perfodo de demora de entrega de fluido obligatorio varfa entre aproximadamente cuatro y aproximadamente diez segundos (4 segundos - 10 segundos).
El sistema solo de techo esta preferiblemente configurado como al menos un sistema de tuberfa de accion previa de enclavamiento doble, de enclavamiento unico y de tuberfa seca. Por lo tanto, cuando el sistema esta configurado como un sistema de enclavamiento doble, el sistema ademas incluye uno o mas detectores de incendio espaciados respecto de los multiples rociadores, de tal manera que en caso de un incendio, los detectores de incendio se activen antes de que se active cualquier rociador. Para facilitar las caracterfsticas de enclavamiento y accion previa del sistema, el sistema ademas incluye, preferiblemente, un panel de control de liberacion en comunicacion con la valvula de control. Mas preferiblemente, cuando la valvula de control es una valvula de control accionada mediante solenoide, el panel de control de liberacion esta configurado para recibir senales tanto de una disminucion de la presion o de una deteccion de incendio para energizar de forma apropiada la valvula solenoide con el fin de accionar la valvula de control. Preferiblemente, el sistema ademas incluye un dispositivo de liberacion rapida en comunicacion con el panel de control de liberacion y capaz de detectar una pequena tasa de disminucion en la presion del gas en la primera red de tuberfas para indicar al panel de control de liberacion de tal disminucion. El rociador preferido para utilizar en el sistema seco solo de techo tiene un factor K de al menos once, preferiblemente mayor que once, mas preferiblemente entre aproximadamente once y aproximadamente treinta y seis, incluso mas preferiblemente de alrededor de diecisiete e incluso mas preferiblemente de alrededor de 16,8. La clasificacion termica del rociador es, preferiblemente, de aproximadamente 414°K (286°F) o mayor. Ademas, el rociador preferido tiene una presion de funcionamiento que oscila entre aproximadamente 0,10 MPa y aproximadamente 0,41 MPa (aproximadamente 15 psi. y aproximadamente 60 psi.), mas preferiblemente entre aproximadamente 0,10 MPa y aproximadamente 0,31 MPa (entre aproximadamente 15 psi. y aproximadamente 45 psi.), incluso mas preferiblemente entre aproximadamente 0,14 MPa y aproximadamente 0,24 MPa (entre aproximadamente 20 psi. y aproximadamente 35 psi.), e incluso mas preferiblemente entre aproximadamente 0,15 MPa y aproximadamente 0,21 MPa (entre aproximadamente 22 psi. y aproximadamente 30 psi.).
Se ofrece un rociador que presenta una estructura y una clasificacion. El rociador preferiblemente incluye una estructura que presenta una entrada y una salida con un paso dispuesto entre las mismas que define el factor K de once (11) o mayor. Se ofrece un conjunto de cierre adyacente a la salida y se ofrece preferiblemente un conjunto de disparo clasificado por accion de la temperatura para sostener el conjunto de cierre adyacente a la salida. Ademas, el rociador preferido incluye un deflector dispuesto espaciado adyacente respecto de la salida. La clasificacion del rociador preferiblemente dispone que el rociador este calificado para utilizarse en una aplicacion de almacenamiento de proteccion contra incendios solo de techo, que incluye un sistema de rociadores secos configurado para controlar
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una situacion de incendio con un efecto de rodear y ahogar para proteger el almacenamiento en estanterfas de una mercancfa almacenada a una altura de almacenamiento de hasta 6,1 m (veinte pies (20 pies)), donde la mercancfa que esta almacenada es al menos una mercancfa de Clase I, II, III, IV y Grupo A. Mas preferiblemente, el rociador esta listado, tal y como lo define la Seccion 3.2.3 de la norma NFPA-13 (2002), para utilizarse en una aplicacion de proteccion contra incendios solo de techo de una ocupacion para almacenamiento.
Por lo tanto, el rociador calificado preferido es preferiblemente un rociador probado en una prueba de incendios encima de una mercancfa de almacenamiento dentro de una parrilla de rociadores de cien rociadores en al menos una configuracion de sistema de tuberfas de arbol, de bucle y de parrilla. Por lo tanto, ademas se ofrece preferiblemente un metodo para calificar y, mas preferiblemente, listar un rociador, tal y como lo define la Seccion 3.2.3 de la norma NFPA 13 (2002), para utilizarse en una aplicacion de proteccion contra incendios solo de techo de una ocupacion para almacenamiento, que tiene una mercancfa almacenada a una altura de almacenamiento igual o mayor que aproximadamente 6,1 m (aproximadamente veinte pies (20 pies)) y menor que aproximadamente 14 m (aproximadamente cuarenta y cinco pies (45 pies)). El rociador tiene, preferiblemente, una entrada y una salida con un paso entre ellos para definir el factor K de al menos 11 o mas. Preferiblemente, el rociador incluye una presion de funcionamiento disenada y un conjunto de disparo clasificado segun la temperatura para accionar el rociador y un deflector espaciado adyacente a la salida. El metodo preferiblemente incluye una prueba de incendios para calificar la parrilla de rociadores formada a partir del rociador. La parrilla esta dispuesta encima de la configuracion de mercancfa almacenada de al menos 7,6 m (veinte pies). El metodo ademas incluye descargar el fluido a la presion deseada desde una porcion de la parrilla de rociadores para suprimir y apagar la prueba de incendio, ocurriendo la descarga a la presion de funcionamiento disenada.
Mas especfficamente, la prueba de incendios preferiblemente incluye prender fuego la mercancfa, accionando por temperatura al menos un rociador inicial en la parrilla encima de la mercancfa, y demorar la entrega de fluido posterior al accionamiento termico de al menos un rociador accionado inicialmente durante un perfodo, de manera tal que se accionen por temperatura multiples rociadores posteriores adyacentes a al menos un rociador inicial de manera que la descarga sea del rociador inicial y de los rociadores accionados posteriormente. Preferiblemente, la prueba de incendios se lleva a cabo a alturas de techo preferidas y para alturas de almacenamiento preferidas.
Se ofrece otro metodo para disenar un sistema de proteccion contra incendios solo de techo para una ocupacion para almacenamiento en el que el sistema controla un incendio con un efecto de rodear y ahogar. El metodo preferido incluye definir al menos un rociador hidraulicamente remoto y al menos un rociador hidraulicamente cercano respecto de una fuente de fluido, y definir un perfodo de demora de entrega de fluido mfnimo a al menos uno de los rociadores hidraulicamente cercanos para generar areas de funcionamiento de rociadores para rodear y ahogar una situacion de incendio. Definir al menos un rociador hidraulicamente remoto y al menos un rociador hidraulicamente cercano ademas incluye, preferiblemente, definir un sistema de tuberfas que incluye un conjunto de tuberfas verticales acoplado a la fuente de fluido, una tuberfa principal que se extiende desde el conjunto de tuberfas verticales y multiples tuberfas ramales, y situar al menos un rociador hidraulicamente remoto y al menos un rociador hidraulicamente cercano a lo largo de las multiples tuberfas ramales relacionadas con el conjunto de tuberfas verticales. El metodo ademas puede incluir definir el sistema de tuberfas como al menos una configuracion de bucle y de arbol. Definir el sistema de tuberfas ademas incluye definir un area de diseno hidraulico para colaborar en el efecto de rodear y ahogar, de manera tal que, por ejemplo, se ofrezca una cantidad de rociadores en el area hidraulica y el espaciado entre rociador y rociador. Preferiblemente, el area de diseno hidraulico esta definida como una funcion de al menos un parametro, que caracteriza el area de almacenamiento, siendo los parametros: altura de techo, altura de almacenamiento, clasificacion de mercancfa, configuracion de almacenamiento y altura de espacio libre.
Definir el area de diseno puede incluir leer una tabla de consulta e identificar el area de diseno hidraulico segun al menos uno de los parametros de almacenamiento. En otro aspecto, definir el perfodo de demora de entrega de fluido maximo incluye preferiblemente realizar un modelo mediante ordenador de una parrilla de rociadores de 10 x 10 que presente al menos un rociador hidraulicamente remoto y al menos un rociador hidraulicamente cercano encima de la mercancfa almacenada, incluyendo el modelo una simulacion de un incendio sin dominar de la mercancfa almacenada y la secuencia de activacion de rociadores en respuesta al incendio sin dominar. Preferiblemente, el perfodo de demora de entrega maximo se define como el lapso de tiempo entre la activacion del primer rociador hasta aproximadamente la activacion del decimosexto rociador. Ademas, el perfodo de demora de entrega de fluido mfnimo se define preferiblemente como el lapso de tiempo entre la activacion del primer rociador hasta aproximadamente la activacion del cuarto rociador. El metodo preferido tambien puede incluir disenar de manera iterativa el sistema de rociadores, de tal manera que el perfodo de demora de entrega de fluido maximo lo experimente el rociador hidraulicamente mas remoto, y el perfodo de demora de entrega de fluido mfnimo lo experimente el rociador hidraulicamente mas cercano. Mas preferiblemente, el metodo incluye realizar una simulacion por ordenador del sistema, incluyendo secuenciar las activaciones de los rociadores de al menos uno de los rociadores hidraulicamente remotos y, preferiblemente, de cuatro de los rociadores hidraulicamente mas remotos y, ademas, secuenciar las activaciones de rociadores de al menos uno de los rociadores hidraulicamente cercanos y, preferiblemente, de cuatro de los rociadores hidraulicamente mas cercanos.
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La simulacion por ordenador esta preferiblemente configurada para calcular el tiempo de viaje del fluido desde la fuente de fluido hasta el rociador activado.
En un ejemplo del metodo que simula el sistema de rociadores secos solo de techo configurado para rodear y ahogar una situacion de incendio, este incluye simular los multiples primeros rociadores para incluir cuatro rociadores hidraulicamente remotos que presentan una secuencia de activacion, con el fin de definir una primera activacion de rociadores hidraulicamente remotos, una segunda activacion de rociadores hidraulicamente remotos, una tercera activacion de rociadores hidraulicamente remotos, y una cuarta activacion de rociadores hidraulicamente remotos, ocurriendo la segunda a la cuarta activacion de rociadores hidraulicamente cercanos dentro de los diez segundos de la activacion del primer rociador hidraulicamente remoto. Ademas, la simulacion define una primera demora de entrega de fluido obligatoria, de tal manera que ningun fluido se descargue a la presion de funcionamiento disenada desde el primer rociador hidraulicamente remoto en el momento en que se acciona el primer rociador hidraulicamente remoto, ningun fluido se descargue a la presion de funcionamiento disenada desde el segundo rociador hidraulicamente remoto en el momento en que se acciona el segundo rociador hidraulicamente remoto, ningun fluido se descargue a la presion de funcionamiento disenada desde el tercer rociador hidraulicamente remoto en el momento en que se acciona el tercer rociador hidraulicamente remoto, y ningun fluido se descargue a la presion de funcionamiento disenada desde el cuarto rociador hidraulicamente remoto en el momento en que se acciona el cuarto rociador hidraulicamente remoto. Mas especfficamente, el primero, segundo, tercero y cuarto rociador estan configurados, posicionados y/o de otra manera secuenciados de manera tal que ninguno de los cuatro rociadores hidraulicamente remotos experimenten la presion de funcionamiento disenada antes o en el momento del accionamiento del cuarto rociador hidraulicamente mas remoto.
Ademas, el sistema esta preferiblemente simulado de manera tal que los primeros multiples rociadores incluyan cuatro rociadores hidraulicamente cercanos con una secuencia de activacion para definir una primera activacion del rociador hidraulicamente cercano, una segunda activacion del rociador hidraulicamente cercano, una tercera activacion del rociador hidraulicamente cercano, y una cuarta activacion del rociador hidraulicamente cercano, ocurriendo la segunda a la cuarta activacion de rociadores hidraulicamente cercanos dentro de los diez segundos de la activacion del primer rociador hidraulicamente remoto. Ademas, el sistema esta simulado para definir una segunda demora de entrega de fluido obligatoria, de tal manera que ningun fluido se descargue a la presion de funcionamiento disenada desde el primer rociador hidraulicamente cercano en el momento en que se acciona el primer rociador hidraulicamente remoto, ningun fluido se descargue a la presion de funcionamiento disenada desde el segundo rociador hidraulicamente cercano en el momento en que se acciona el segundo rociador hidraulicamente cercano, ningun fluido se descargue a la presion de funcionamiento disenada desde el tercer rociador hidraulicamente cercano en el momento en que se acciona el tercer rociador hidraulicamente cercano, ningun fluido se descargue a la presion de funcionamiento disenada desde el cuarto rociador hidraulicamente cercano en el momento en que se acciona el cuarto rociador hidraulicamente cercano. Mas especfficamente, el primero, segundo, tercero y cuarto rociador estan configurados, posicionados y/o de otra manera secuenciados de tal manera que ninguno de los cuatro rociadores hidraulicamente cercanos experimenten la presion de funcionamiento disenada antes o en el momento del accionamiento del cuarto rociador hidraulicamente mas cercano.
Se ofrece una base de datos, una tabla de consulta o una tabla de datos para disenar un sistema de rociadores secos solo de techo para una ocupacion para almacenamiento. La tabla de datos preferiblemente incluye una primera matriz de datos que caracteriza la ocupacion para almacenamiento, una segunda matriz de datos que caracteriza un rociador, una tercera matriz de datos que identifica un area de diseno hidraulico como una funcion de la primera y segunda matriz de datos, y una cuarta matriz de datos que identifica un perfodo de demora de entrega de fluido maximo y un perfodo de demora de entrega de fluido mfnimo, siendo cada una funcion de la primera, segunda y tercera matriz de datos. Preferiblemente, la tabla de datos esta configurada de tal manera que la tabla de datos este configurada como una tabla de consulta en la que cualquiera de la primera, segunda y tercera matriz de datos determine la cuarta matriz de datos. De manera alternativa, la base de datos puede ser un unico perfodo de demora de entrega de fluido maximo especificado que se incorporara a un sistema de rociadores secos solo de techo para controlar un incendio en una ocupacion para almacenamiento, con un area de funcionamiento de rociadores que presenta una configuracion para rodear y ahogar la situacion de incendio para una determinada altura de techo, altura de almacenamiento y/o clasificacion de mercancfa.
Se pueden ofrecer uno o mas sistemas, subsistemas, componentes o metodos asociados de proteccion contra incendios. Por lo tanto, un proceso preferiblemente ofrece sistemas y/o metodos para la proteccion contra incendios. El metodo preferiblemente incluye obtener un rociador calificado para utilizar en un sistema de proteccion contra incendios seco solo de techo para una ocupacion para almacenamiento que contenga al menos: (i) una Clase I-III, Grupo A, Grupo B o Grupo C con una altura de almacenamiento mayor que 7,6 m (veinticinco pies); y (ii) una Clase IV con una altura de almacenamiento mayor que 6,7 m (veintidos pies). El metodo ademas incluye, preferiblemente, distribuir a un usuario el rociador para utilizar en una aplicacion de proteccion contra incendios de una ocupacion para almacenamiento. Ademas, o de manera alternativa, el proceso puede incluir obtener un sistema, subsistema, componente o metodo calificado de proteccion contra incendios seca solo de techo para sistemas de
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almacenamiento y distribuir el sistema, subsistema, componente o metodo calificado de una primera parte a una segunda parte para utilizar en la aplicacion de proteccion contra incendios.
Se puede ofrecer un equipo para un sistema de rociadores secos solo de techo para la proteccion contra incendios de una ocupacion para almacenamiento. El equipo preferiblemente incluye un rociador calificado para utilizar en un sistema de rociadores secos solo de techo para una ocupacion para almacenamiento que presenta una altura de techo de hasta aproximadamente 14 m (cuarenta y cinco pies) y mercancfas que presentan alturas de almacenamiento de hasta aproximadamente 12 m (cuarenta pies). Ademas, el equipo preferiblemente incluye un conjunto de tuberfas verticales para controlar la entrega de fluido hasta al menos un rociador. El equipo preferido ofrece una hoja de datos para el equipo, en el que la hoja de datos identifica parametros para utilizar el equipo, incluyendo los parametros un area de diseno hidraulico, un perfodo de demora de entrega de fluido maximo para un rociador hidraulicamente mas remoto y un perfodo de demora de entrega de fluido mfnimo para un rociador hidraulicamente mas cercano. Preferiblemente, el equipo incluye un rociador montante que presenta un factor K de aproximadamente diecisiete y una clasificacion de temperatura de aproximadamente 414°K (286°F). Mas preferiblemente, el rociador esta calificado para la proteccion de la mercancfa que pertenece al menos a una de las Clases I, II, III, IV y plasticos de Grupo A. El conjunto de tuberfas verticales preferiblemente incluye una valvula de control que presenta una entrada y una salida, el conjunto de tuberfas verticales comprendiendo ademas un interruptor a presion para la comunicacion con la valvula de control. En otra realizacion preferida del equipo, se incluye un panel de control para controlar la comunicacion entre el interruptor a presion y la valvula de control. Ademas, se provee al menos una valvula de cierre para acoplarse al menos a una de la entrada y salida de la valvula de control y, preferiblemente, se provee ademas una valvula de retencion para acoplarse a la salida de la valvula de control. De manera alternativa, se puede ofrecer una disposicion en la que la valvula de control y/o el conjunto de tuberfas verticales estan configurados con una camara intermedia para eliminar la necesidad de una valvula de retencion. En incluso otra realizacion preferida del equipo, se ofrece un programa o aplicacion de software para modelar, disenar y/o simular el sistema con el fin de determinar y verificar el perfodo de demora de entrega de fluido de uno o mas rociadores en el sistema. Mas preferiblemente, el programa o aplicacion de software puede simular o verificar que el rociador hidraulicamente remoto experimente el perfodo de demora de entrega de fluido maximo y el rociador hidraulicamente cercano experimente el perfodo de demora de entrega de fluido mfnimo. Ademas, el programa o software esta preferiblemente configurado para modelar y simular el sistema, que incluye secuenciar la activacion de uno o mas rociadores y verificar que la entrega de fluido a uno o mas rociadores activados cumpla con el perfodo de demora de entrega de fluido obligatorio deseado. Mas preferiblemente, el programa puede secuenciar la activacion de al menos cuatro rociadores hidraulicamente remotos o, de manera alternativa, de cuatro rociadores hidraulicamente cercanos en el sistema, y verificar la entrega de fluido a los cuatro rociadores.
El proceso preferido para ofrecer sistemas y/o metodos para proteccion contra incendios puede incluir, de manera mas especffica, distribuir desde una primera parte a una segunda parte criterios de instalacion para instalar el rociador en un sistema de proteccion contra incendios seco solo de techo para una ocupacion para almacenamiento. Ofrecer criterios de instalacion preferiblemente incluye especificar al menos una clasificacion de mercancfa y configuracion de almacenamiento, especificar un mfnimo de altura de espacio libre entre la altura de almacenamiento y un deflector del rociador, especificar un area de cobertura maxima y un area de cobertura minima por cada rociador en el sistema, especificar un requisito de espaciado entre rociador y rociador en el sistema, especificar un area de diseno hidraulico y una presion de funcionamiento de diseno; y especificar un perfodo de demora de entrega de fluido disenado. En otra realizacion preferida, especificar una demora de entrega de fluido puede incluir especificar la demora con el fin de promover un efecto de rodear y ahogar para controlar la situacion de incendio en la ocupacion para almacenamiento. Mas preferiblemente, especificar una demora de entrega de fluido disenada incluye especificar la demora de entrega de fluido que ha de estar entre un perfodo de demora de entrega de fluido maximo y un perfodo de demora de entrega de fluido mfnimo donde, mas preferiblemente, los perfodos de demora de entrega de fluido maximos y mfnimos estan especificados para suceder en los rociadores hidraulicamente mas remotos y los rociadores hidraulicamente mas cercanos, respectivamente.
En otro aspecto preferido del proceso, la especificacion de una demora de entrega de fluido de diseno es preferiblemente una funcion de al menos una de las alturas de techo, la clasificacion de mercancfa, la configuracion de almacenamiento, la altura de almacenamiento y la altura de espacio libre. En consecuencia, especificar el perfodo de demora de entrega de fluido disenado incluye, preferiblemente, ofrecer una tabla de datos de los tiempos de demora de entrega de fluido como una funcion de al menos una de las alturas de techo, la clasificacion de mercancfa, la configuracion de almacenamiento, la altura de almacenamiento y la altura de espacio libre.
En otro aspecto preferido del proceso, proveer los criterios de instalacion ademas incluye especificar los componentes del sistema para utilizar con el rociador, especificar los componentes de sistema preferiblemente incluye especificar un conjunto de tuberfas verticales para controlar el flujo de fluido al sistema de rociadores, y especificar un mecanismo de control para implementar la demora de entrega de fluido disenado. Asimismo, el proceso puede ademas incluir especificar un dispositivo de deteccion de incendios para la comunicacion con el mecanismo de control, con el fin de ofrecer criterios de instalacion de accion previa. El proceso puede ademas
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establecer que los criterios de instalacion se proporcionen en una hoja de datos, que puede ademas incluir publicar la hoja de datos en al menos un medio en papel o electronico.
Otro aspecto del proceso preferido incluye, preferiblemente, obtener un rociador para utilizar en un sistema de rociadores secos solo de techo para una ocupacion para almacenamiento. En una realizacion del proceso, la obtencion incluye preferiblemente ofrecer el rociador. Preferiblemente, ofrecer el rociador incluye ofrecer un cuerpo de rociador que presenta una entrada y una salida con un paso entre ambos para definir un factor K de aproximadamente once o mayor, preferiblemente alrededor de diecisiete, y mas preferiblemente de 16,8, y ademas ofrecer un conjunto de disparo que presenta una clasificacion termica de aproximadamente 414°K (286°F).
Otro aspecto que preferiblemente ofrece la obtencion incluye calificar el rociador y, mas preferiblemente, listar el rociador ante una organizacion aceptable a una autoridad que tenga jurisdiccion sobre la ocupacion para almacenamiento, tal y como, por ejemplo, Underwriters Laboratories, Inc. En consecuencia, obtener el rociador puede incluir llevar a cabo pruebas de incendio con el rociador para su calificacion. La prueba preferiblemente incluye definir criterios de prueba aceptables, que incluye demanda de fluido y presiones de funcionamiento del sistema disenado. Ademas, la prueba incluye situar multiples rociadores en una parrilla de rociadores de techo con un espaciado entre rociador y rociador a una altura de techo, la parrilla estando ademas situada encima de una mercancfa almacenada, que tiene una clasificacion de mercancfa, una configuracion de almacenamiento y una altura de almacenamiento. Preferiblemente, la ubicacion de los multiples rociadores incluye ubicar ciento sesenta y nueve (169) rociadores en una parrilla de 2,4 m x 2,4 m (ocho pies por ocho pies de espaciado (8 pies x 8 pies) o alternativamente cien (100) rociadores en la parrilla de rociadores de techo a 3,0 m x 3,0 m (diez pies por diez pies de espaciado (10 pies x 10 pies)). De manera alternativa, se puede formar la parrilla con cualquier cantidad de rociadores siempre que el espaciado entre rociador y rociador pueda ofrecer al menos un rociador cada 5,0 m2 (sesenta y cuatro pies cuadrados (1 rociador cada 64 pies2)) o, de manera alternativa, un rociador cada 9,3 m2 (cien pies cuadrados (1 rociador cada 100 pies2). De forma mas general, la ubicacion de los multiples rociadores preferiblemente implica ubicar una cantidad suficiente de rociadores para ofrecer al menos un anillo de rociadores no accionados bordeando los rociadores accionados durante la prueba. La prueba ademas incluye generar una situacion de incendio en la mercancfa y demorar la descarga de fluido desde la parrilla de rociadores, para activar una cantidad de rociadores y descargar un fluido de cualquiera de los rociadores activados a la presion de funcionamiento del sistema disenado, con el fin de controlar la situacion de incendio con una configuracion de rodear y ahogar. Ademas, definir los criterios de prueba aceptables preferiblemente incluye definir la demanda de fluido como una funcion de las activaciones de rociadores disenadas para suprimir y apagar de manera eficaz un incendio con una configuracion de rodear y ahogar. Preferiblemente, las activaciones de rociadores disenadas son menos del cuarenta por ciento del total de rociadores de la parrilla. Mas preferiblemente, las activaciones de rociadores disenadas son menos del treinta y siete por ciento del total de rociadores de la parrilla, incluso mas preferiblemente, menos del veinte por ciento del total de rociadores de la parrilla.
En una realizacion preferida del proceso, demorar la descarga de fluido incluye demorar la descarga de fluido por un perfodo como una funcion de al menos una de las siguientes: clasificacion de mercancfa, configuracion de almacenamiento, y una altura de separacion entre rociador y almacenamiento. La demora de la descarga de fluido puede ademas incluir determinar el perfodo de demora de fluido desde un modelo por ordenador de la mercancfa y la ocupacion para almacenamiento, en la que el modelo establece los tiempos de activacion de rociadores en un incendio sin dominar de tal manera que la demora de entrega de fluido sea el lapso de tiempo entre una activacion del primer rociador y al menos uno de: (i) una cantidad crftica de activaciones de rociadores; y (ii) una cantidad de rociadores equivalente a un area de funcionamiento capaz de rodear y ahogar una situacion de incendio.
La distribucion desde una primera parte a una segunda parte de cualquier sistema preferido, subsistema, componente, preferiblemente rociador y/o metodo puede incluir la transferencia del sistema, subsistema, componente, preferiblemente rociador y/o metodo a al menos un minorista, proveedor, instalador de sistema de rociadores u operador del almacenamiento. La distribucion puede llevarse a cabo mediante al menos una de las siguientes formas: distribucion por tierra, distribucion por aire, distribucion desde el extranjero y distribucion en lfnea.
Se ofrece un metodo de transferencia de un rociador para utilizar en un sistema de rociadores secos solo de techo para proteger una ocupacion para almacenamiento de una primera parte a una segunda parte. La distribucion del rociador puede incluir publicar informacion acerca del rociador calificado en al menos una publicacion en papel y una publicacion en lfnea. Ademas, la publicacion en una publicacion en lfnea preferiblemente incluye hospedar una matriz de datos acerca del rociador calificado en un primer dispositivo de procesamiento tal y como, por ejemplo, un servidor, preferiblemente conectado a una red para comunicarse con al menos un segundo dispositivo de procesamiento. El hospedaje puede ademas incluir configurar la matriz de datos de manera que incluya un elemento de autoridad listado, un elemento de datos de factor K, un elemento de datos de temperatura de activacion y un elemento de configuracion de datos de rociadores. Configurar la matriz de datos preferiblemente incluye configurar el elemento de autoridad listado, tal y como la aprobacion de al menos la UL y/o Factory Mutual (FM) (de aquf en adelante, "FM"), configurar el elemento de datos de factor K en aproximadamente diecisiete, configurar el elemento de datos de temperatura de activacion en 414°K (286°F), y configurar el elemento de datos de configuracion de
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rociadores como montantes. Alojar una matriz de datos puede ademas incluir identificar parametros para un sistema de rociadores secos solo de techo, incluyendo los parametros: un area de diseno hidraulico que incluye una cantidad de rociadores y/o un espaciado entre rociador y rociador, un perfodo de demora de entrega de fluido maxima a un rociador hidraulicamente mas remoto, y un perfodo de demora de entrega de fluido mfnimo al rociador hidraulicamente mas cercano.
Ademas, se ofrece un sistema de rociadores para proporcionar una disposicion de proteccion contra incendios. El sistema preferiblemente incluye un primer dispositivo de procesamiento por ordenador en comunicacion con al menos un segundo dispositivo de procesamiento por ordenador a traves de una red, y una base de datos almacenada en el primer dispositivo de procesamiento por ordenador. Preferiblemente, la red es al menos una de las siguientes: red WAN (red de area amplia), LAN (red de area local) e Internet. Preferiblemente, la base de datos incluye multiples matrices de datos. Preferiblemente, la primera matriz de datos identifica un rociador para utilizar en un sistema de proteccion contra incendios seco solo de techo para una ocupacion para almacenamiento. La primera matriz de datos incluye un factor K, una temperatura de activacion, y un area de diseno hidraulico. Preferiblemente, la segunda matriz de datos identifica una mercancfa almacenada, incluyendo preferiblemente la segunda matriz de datos una clasificacion de mercancfa, una configuracion de almacenamiento y una altura de almacenamiento. Preferiblemente, la tercera matriz de datos identifica un perfodo de demora de entrega de fluido maximo para el tiempo de entrega al rociador hidraulicamente mas remoto, siendo el tercer elemento de datos una funcion de la primera y segunda matriz de datos. Preferiblemente, la cuarta matriz de datos identifica un perfodo de demora de entrega de fluido mfnimo para el tiempo de entrega al rociador hidraulicamente mas cercano, siendo el cuarto elemento de datos una funcion de la primera y segunda matriz de datos. En una realizacion preferida, la base de datos esta configurada como una hoja de datos electronica, tal y como, por ejemplo, al menos uno de los siguientes: fichero .html, .pdf o un fichero de teXto editable. La base de datos puede ademas incluir una quinta matriz de datos que identifica un conjunto de tuberfas verticales para utilizar con el rociador de la primera matriz de datos e, incluso, puede ademas incluir una quinta matriz de datos que identifica un sistema de tuberfas para acoplar la valvula de control de la quinta matriz de datos al rociador de la primera matriz de datos.
Breve descripcion de los dibujos
Los dibujos adjuntos, que se incorporan a la presente memoria y forman parte de esta especificacion, ilustran realizaciones de ejemplo de la invencion y, junto con la descripcion general incluida mas arriba y la siguiente descripcion detallada, sirven para explicar las caracterfsticas de la invencion. Se ha de comprender que las realizaciones preferidas no son la totalidad de la invencion, sino ejemplos de la invencion tal y como se ofrece en las reivindicaciones adjuntas.
La Figura 1 es una realizacion ilustrativa de un sistema de rociadores secos preferido situado en un area de almacenamiento que tiene una mercancfa almacenada.
La Figura 1A es un esquema ilustrativo de la porcion seca del sistema de la Figura 1.
Las Figuras 2A-2C son vistas esquematicas superiores, laterales y en planta respectivas del area de almacenamiento de la Figura 1.
La Figura 3 es un diagrama de flujo ilustrativo para generar perfiles de liberacion de calor y de activacion de rociadores.
La Figura 4 es un perfil predictivo de liberacion de calor y de activacion de rociadores ilustrativo.
La Figura 5 es un perfil predictivo de liberacion de calor y de activacion de rociadores para una mercancfa almacenada en un area de almacenamiento de prueba.
La Figura 5A es un perfil de activacion de rociadores de una prueba de incendio real de la mercancfa almacenada en la Figura 5.
La Figura 6 es otro perfil predictivo de liberacion de calor y de activacion de rociadores para otra mercancfa almacenada en un area de almacenamiento de prueba.
La Figura 6A es un perfil de activacion de rociadores de una prueba de incendio real de la mercancfa almacenada en la Figura 6.
La Figura 7 es incluso otro perfil predictivo de liberacion de calor y de activacion de rociadores para incluso otra mercancfa almacenada en un area de almacenamiento de prueba.
La Figura 7A es un perfil de activacion de rociadores de una prueba de incendio real de la mercancfa almacenada en la Figura 7.
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La Figura 8 es otro perfil predictivo de liberacion de calor y de activacion de rociadores para otra mercancfa almacenada en un area de almacenamiento de prueba.
La Figura 9 es incluso otro perfil predictivo de liberacion de calor y de activacion de rociadores para otra mercancfa almacenada en un area de almacenamiento de prueba.
La Figura 9A es un perfil de activacion de rociadores de una prueba de incendio real de la mercancfa almacenada en la Figura 9.
La Figura 10 es otro perfil predictivo de liberacion de calor y de activacion de rociadores para otra mercancfa almacenada en un area de almacenamiento de prueba.
La Figura 10A es un perfil de activacion de rociadores de una prueba de incendio real de la mercancfa almacenada en la Figura 10.
La Figura 11 es incluso otro perfil predictivo de liberacion de calor y de activacion de rociadores para otra mercancfa almacenada en un area de almacenamiento de prueba.
La Figura 12 es incluso otro perfil predictivo de liberacion de calor y de activacion de rociadores para otra mercancfa almacenada en un area de almacenamiento de prueba.
La Figura 12A es un perfil de activacion de rociadores de una prueba de incendio real de la mercancfa almacenada en la Figura 12.
La Figura 13 es un diagrama de flujo ilustrativo de una metodologfa de diseno preferida.
La Figura 13A es un diagrama de flujo ilustrativo alternativo para disenar un sistema de rociadores preferido.
La Figura 13B representa un punto de diseno hidraulico y criterios preferidos.
La Figura 14 es un diagrama de flujo ilustrativo para el diseno y modelado dinamico de un sistema de rociadores.
La Figura 15 es una vista transversal del rociador preferido para utilizar en el sistema de rociadores de la Figura 1.
La Figura 16 es una vista en planta del rociador de la Figura 15.
La Figura 17 es una vista esquematica de un conjunto de tuberfas verticales instaladas para utilizar en el sistema de la Figura 1.
La Figura 17A es un diagrama de flujo ilustrativo de funcionamiento para el sistema y conjunto de tuberfas verticales de la Figura 17.
La Figura 18 es una vista esquematica de un dispositivo de procesamiento para practicar uno o mas aspectos de los sistemas y metodos preferidos de proteccion contra incendios.
Las Figuras 18A-18C son vistas en planta, frontales y laterales de un sistema de proteccion contra incendios preferido.
La Figura 19 es una vista esquematica de una red para practicar uno o mas aspectos de los sistemas y metodos preferidos de proteccion contra incendios.
La Figura 20 es un diagrama de flujo esquematico de las lfneas de distribucion de los sistemas y metodos preferidos.
La Figura 21 es una vista transversal de una valvula de control preferida para utilizar en el conjunto de tuberfas verticales de la Figura 17.
Forma(s) de llevar a cabo la invencion
Sistema de proteccion contra incendios configurado para controlar un incendio con una configuracion de rodear y ahogar
Un sistema de rociadores secos 10 preferido, tal y como se muestra en la Figura 1, esta configurado para proteger una mercancfa almacenada 50 en un area u ocupacion para almacenamiento 70. El sistema 10 incluye una red de tuberfas que presenta una porcion humeda 12 y una porcion seca 14 preferiblemente acoplada a una valvula de
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control de agua primaria 16, que es preferiblemente una valvula de diluvio o de accion previa o, de manera alternativa, una valvula de relacion aire/agua. La porcion humeda 12 esta preferiblemente conectada a un suministro de lfquido contra incendios, tal y como, por ejemplo, tuberfas principales de agua. La porcion seca 14 incluye una red de rociadores 20 interconectados por una red de tuberfas llenas de aire u otro gas. La presion del aire dentro de la porcion seca sola o en combinacion con otro mecanismo de control controla el estado de apertura/cierre de la valvula de control de agua primaria 16. Abrir la valvula de control de agua primaria 16 libera el agua de la porcion humeda 12 hacia la porcion seca 14 del sistema para descargarse a traves de un rociador 20. La porcion humeda 12 puede ademas incluir dispositivos adicionales (no se muestran), tal y como, por ejemplo, bombas contra incendios, o dispositivos que impiden el reflujo para entregar el agua a la porcion seca 14 a la velocidad y/o presion de flujo deseada.
El sistema de rociadores 10 preferido esta configurado para proteger la mercancfa almacenada 50 al controlar un crecimiento del fuego 72 en el area de almacenamiento 70 con un area de funcionamiento de rociadores 26 preferida, tal y como se muestra en la Figura 1. Un area de funcionamiento de rociadores 26 esta preferiblemente definida por una cantidad minima de rociadores activados por accion de la temperatura a causa del crecimiento del fuego 72, que rodean y ahogan una situacion o crecimiento del incendio 72. Mas especfficamente, el area de funcionamiento de rociadores preferida 26 esta formada por una cantidad minima de rociadores activados y espaciados de manera apropiada, configurados para entregar un volumen de agua o de otro fluido contra incendios que presente caracterfsticas de flujo adecuadas, es decir, tasa de flujo y/o presion, para suprimir y apagar el fuego desde arriba. La cantidad de rociadores activados por accion de la temperatura 20 que definen el area de funcionamiento 26 es preferible y sustancialmente mas pequena que la cantidad total de rociadores disponibles 20 en la porcion seca 14 del sistema 10. La cantidad de rociadores activados que forman el area de funcionamiento de los rociadores 26 se minimiza tanto para controlar un incendio de manera eficaz como para minimizar el nivel de descarga de agua del sistema. En la presente memoria, se utiliza "activado" con el significado de que el rociador esta en un estado abierto para la entrega de agua.
En la practica, el sistema de rociadores secos solo de techo 10 esta preferiblemente configurado para controlar un incendio con un efecto de rodear y ahogar, e inicialmente responder ante un incendio que se provoque debajo con al menos una activacion termica de rociadores. Al activarse el rociador 20, el aire u otro gas comprimido en la red de tuberfas se escaparfan y, solo o en conjunto con un indicador de humo o de incendio, provocarfa la apertura de la valvula de control de agua primaria 16. La valvula de control de agua primaria 16 permite que el agua u otro fluido contra incendios llenen la red de tuberfas y viaje a los rociadores activados 20. A medida que el agua viaja a traves de las tuberfas del sistema 10, la ausencia de agua, y mas especfficamente, la ausencia de agua a la presion de descarga de funcionamiento disenada, en el area de almacenamiento 70 permite que el incendio crezca liberando calor adicional en el area de almacenamiento 70. El agua eventualmente llega al grupo de rociadores activados 20 y comienza a descargarse sobre el incendio desde el area de funcionamiento preferida 26, aumentando hasta la presion de funcionamiento, y permitiendo a su vez un aumento continuado de la tasa de liberacion de calor. El calor agregado continua activando por accion de la temperatura rociadores adicionales proximos al rociador inicialmente activado para definir, preferiblemente, el area de funcionamiento de rociadores deseada 26 y la configuracion para rodear y ahogar el incendio. El agua descargada alcanza la presion de funcionamiento completa fuera del area de funcionamiento 26 en una configuracion de rodear y ahogar para suprimir y apagar el incendio. Tal y como se utiliza en la presente memoria, "rodear y ahogar" significar rodear sustancialmente un area que se esta quemando con una descarga de agua para reducir rapidamente la tasa de liberacion de calor. Ademas, el sistema esta configurado de manera que todos los rociadores activados que forman el area de funcionamiento 26 esten preferiblemente activados dentro de un perfodo predeterminado. Mas especfficamente, el ultimo rociador se activa dentro de los diez minutos siguientes a la primera activacion termica de los rociadores en el sistema 10. Mas preferiblemente, el ultimo rociador se activa dentro de los ocho minutos y, mas preferiblemente, el ultimo rociador se activa dentro de los cinco minutos de la activacion del primer rociador en el sistema 10.
Para minimizar o eliminar el perfodo de demora de entrega de fluido, se podrfa introducir agua en el area de almacenamiento 70 antes de tiempo, inhibir el crecimiento del fuego y evitar la formacion del area de funcionamiento de rociadores deseada 26. Sin embargo, introducir el agua de manera tardfa en el area de almacenamiento 70 podrfa permitir que el incendio crezca tanto que el sistema 10 no pueda suprimirlo y apagarlo adecuadamente o, en el mejor de los casos, podrfa solo servir para ralentizar el aumento de la tasa de liberacion de calor. En consecuencia, el sistema 10 necesariamente requiere un perfodo de demora de entrega de agua o fluido de una duracion suficiente como para formar de manera efectiva un area de funcionamiento de rociadores 26 suficiente para rodear y ahogar el incendio. Para formar el area de funcionamiento de rociadores deseada 26, el sistema de rociadores 10 incluye al menos un rociador 20 con un perfodo de demora de entrega de fluido configurado de manera apropiada. Mas preferiblemente, para garantizar que una cantidad suficiente de rociadores 20 estan activados por accion de la temperatura para formar un area de funcionamiento de rociadores 26 en cualquier parte del sistema 10 suficiente para rodear y ahogar el crecimiento del fuego 72, cada rociador en el sistema 10 tiene un perfodo de demora de entrega de fluido configurado de manera apropiada. El perfodo de demora de entrega de fluido esta preferiblemente medido desde el momento siguiente a la activacion termica de al menos un rociador 20 hasta el momento de la descarga de fluido de uno o mas rociadores que forman el area de funcionamiento de
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rociadores deseada 26, preferiblemente a una presion de funcionamiento del sistema. El perfodo de demora de entrega de fluido, posterior a la activacion termica de al menos un rociador 20 en respuesta a un incendio debajo del rociador, permite que el fuego crezca sin el impedimento de la introduccion de agua u otro fluido contra incendios. Los inventores han descubierto que el perfodo de demora de entrega de fluido puede estar configurado de manera tal que el resultante incendio en aumento active por accion de la temperatura los rociadores adicionales adyacentes, proximos o que rodean el rociador inicialmente activado 20. La descarga de agua de las activaciones de rociadores resultantes define el area de funcionamiento de rociadores deseada 26 para rodear y ahogar y, por lo tanto, suprimir y apagar el incendio. En consecuencia, el tamano de un area de funcionamiento 26 esta, preferiblemente, relacionado directamente con la duracion del perfodo de demora de entrega de fluido. Cuanto mayor sea el perfodo de demora de entrega de fluido, mayor sera el crecimiento del fuego, lo cual derivara en mas activaciones de rociadores para formar un area de funcionamiento de rociadores 26 resultante mas amplia. A la inversa, cuanto menor sea el perfodo de demora de entrega de fluido, menor sera el area de funcionamiento 26 resultante.
Debido a que el perfodo de demora de entrega de fluido es preferiblemente una funcion de tiempo de viaje del fluido despues de la primera activacion de rociadores, el perfodo de demora de entrega de fluido es preferiblemente una funcion del tiempo de trayecto para la valvula de control de agua primaria 16, el tiempo de transicion del agua a traves del sistema, y su compresion. Estos factores de la demora de entrega de fluido se describen en mayor detalle en la publicacion de TYCO FIRE & BUILDING PRODUCTS, titulada: A Technical Analysis: Variables That Affect the Performance of Dry Pipe Systems (2002) de James Golinveaux. El tiempo de trayecto de la valvula esta, en general, controlado por la presion de aire en la lfnea, la ausencia o presencia de un acelerador, y, en el caso de la valvula de relacion aire/agua, por la presion del trayecto de la valvula. Otro factor que ademas afecta el perfodo de demora de entrega de fluido es el tiempo de transicion del fluido desde la valvula de control primaria 16 a los rociadores activados. El tiempo de transicion esta determinado por la presion de suministro de fluido, el aire/gas en la tuberfa, y el volumen y la disposicion de las tuberfas del sistema. La compresion es la medicion del tiempo desde que el agua llega al rociador activado hasta el momento de la descarga de agua o en que la presion del fluido contra incendios se mantiene igual o por encima de la presion de funcionamiento minima del rociador.
Se ha de comprender que debido a que el perfodo de demora de entrega de fluido preferido es una demora disenada u obligatoria, preferiblemente de una duracion definida, es distinta de cualquier demora aleatoria y/o inherente que se pueda experimentar en los sistemas de rociadores secos actuales. Mas especfficamente, la porcion seca 14 esta disenada y dispuesta para llevar a cabo la demora deseada, por ejemplo, modificando o configurando el volumen de sistema, la distancia de las tuberfas y/o el tamano de las tuberfas.
La porcion seca 14 y su red de tuberfas preferiblemente incluyen una tuberfa vertical principal conectada a la valvula de control primaria 16, y una tuberfa principal 22 a la que se conecta una o mas tuberfas ramales separadas 24. La red de tuberfas puede ademas incluir accesorios de tuberfas, tal y como, conectores, codos y tuberfas verticales, etc. para conectar porciones de la red y formar configuraciones ramales de bucle y/o de arbol en la porcion seca 14. En consecuencia, la porcion seca 14 puede tener elevaciones e transiciones inclinadas variadas de una seccion de la porcion seca a otra seccion de la porcion seca. Los rociadores 20 estan preferiblemente montados y espaciados a lo largo de tuberfas ramales separadas 24 para formar un espaciado de rociadores deseado.
El espaciado entre rociador y rociador puede ser de 1,8 m x 1,8 m (seis pies por seis pies (6 pies x 6 pies)); 2,4 m x 2,4 m (ocho pies por ocho pies (8 pies x 8 pies)), 3,0 m x 3,0 m (diez pies por diez pies (10 pies x 10 pies)), 6,1 m x 6,1 m (veinte pies por veinte pies (20 pies x 20 pies de espaciado)) y cualquier combinacion de los mismos o intervalo entre ellos, dependiendo de los requisitos de diseno hidraulico del sistema. Segun la configuracion de la porcion seca 14, la red de rociadores 20 incluye al menos un rociador hidraulicamente remoto o de mas demanda hidraulica 21, y al menos un rociador hidraulicamente cercano o de menos demanda hidraulica 23, es decir, el rociador menos remoto, respecto de la valvula de control de agua primaria 16 que separa la porcion humeda 12 de la porcion seca 14. Generalmente, un rociador apropiado para utilizar en un sistema de rociadores secos configurado ofrece suficiente volumen, enfriamiento y control para controlar un incendio con el efecto de rodear y ahogar. Mas especfficamente, los rociadores 20 son, preferiblemente, para rociadores de almacenamiento de aplicacion especffica a montantes, que presentan un factor K dentro del intervalo de 11 a aproximadamente 36; sin embargo, de manera alternativa, los rociadores 20 se pueden configurar como rociadores colgantes. Mas preferiblemente, los rociadores tienen un factor K nominal de 16,8. Como se puede comprender en la tecnica, el factor K nominal identifica las caracterfsticas de descarga de los rociadores, tal y como indica la Tabla 6.2.3.1 de la norma NFPA-13, que se incorpora especfficamente a la presente memoria como referencia. De manera alternativa, los rociadores 20 pueden tener cualquier factor K nominal siempre que esten instalados y configurados en un sistema para entregar un flujo de fluido segun los requisitos del sistema. Mas especfficamente, el rociador 20 puede tener un factor K nominal de 11,2, 14,0, 16,8, 19,6, 22,4, 25,2, 28,0, 36 o mayor, siempre que si el rociador tiene un factor K nominal mayor que 28, el rociador aumente el flujo en incrementos del 100 por ciento en comparacion con un rociador de factor K nominal de 5,6, tal y como lo requiere la Seccion 6.2.3.3 de la norma NFPA-13, que se incorpora especfficamente a la presente memoria como referencia. Asimismo, los rociadores 20 pueden estar especificados de acuerdo con la Seccion 12.1.13 de la norma NFPA-13, que se incorpora especfficamente en esta memoria como referencia. Preferiblemente, los rociadores 20 estan configurados para activarse por accion de la
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temperatura a 414°K (286°F), sin embargo se puede especificar que los rociadores tengan una temperatura de activacion apropiada para la aplicacion de almacenamiento especffica, incluyendo temperaturas de activacion mayores que 4l4°K (286°F). Los rociadores 20 pueden, por lo tanto, especificarse dentro de las temperaturas de activacion y clasificaciones, tal y como se lista en la Tabla 6.2.5.1 de la norma NFPA-13, que se incorpora especfficamente a la presente memoria como referencia. Ademas, los rociadores 20 tienen, preferiblemente, una presion de funcionamiento mayor que 0,10 MPa (15 psi), preferiblemente dentro del intervalo de aproximadamente 0,1 MPa a aproximadamente 0,41 MPa (aproximadamente 15 psi. a aproximadamente 60 psi.), mas preferiblemente dentro del intervalo de aproximadamente 0,10 MPa a aproximadamente 0,31 MPa (aproximadamente 15 psi. a aproximadamente 45 psi.), incluso mas preferiblemente dentro del intervalo de aproximadamente 0,14 MPa a aproximadamente 0,24 MPa (aproximadamente 20 psi. a aproximadamente 35 psi.), e incluso mas preferiblemente dentro del intervalo de aproximadamente 0,15 MPa a aproximadamente 0,21 MPa (aproximadamente 22 psi. a aproximadamente 30 psi.).
Preferiblemente, el sistema 10 esta configurado para incluir un perfodo de demora de entrega de fluido obligatorio maximo y un perfodo de demora de entrega de fluido obligatorio mfnimo. Los perfodos de demora de entrega de fluido obligatorios mfnimos y maximos se pueden seleccionar de un intervalo de perfodos de demora aceptables, tal y como los que se describen en mayor detalle a continuacion. El perfodo de demora de entrega de fluido obligatorio maximo es el perfodo posterior a la activacion termica de al menos un rociador hidraulicamente remoto 21 hasta el momento de la descarga de al menos uno de los rociadores hidraulicamente remoto 21 a la presion de funcionamiento del sistema. El perfodo de demora de entrega de fluido obligatorio maximo esta preferiblemente configurado para definir una duracion de tiempo posterior a la activacion termica del rociador hidraulicamente mas remoto 21, que permite la activacion termica de una cantidad suficiente de rociadores que rodean al rociador hidraulicamente mas remoto 21, que juntos forman el area de funcionamiento de rociadores maxima 27 para el sistema 10 y eficaz para rodear y ahogar el crecimiento del fuego 72, tal y como se muestra de forma esquematica en la Figura 1A.
El perfodo de demora de entrega de fluido obligatorio mfnimo es el perfodo posterior a la activacion termica de al menos un rociador hidraulicamente cercano 23 hasta el momento de la descarga de al menos uno de los rociadores hidraulicamente cercanos 23 a la presion de funcionamiento del sistema. El perfodo de demora de entrega de fluido obligatorio mfnimo esta preferiblemente configurado para definir una duracion de tiempo posterior a la activacion termica del rociador hidraulicamente mas cercano 23, que permite la activacion termica de una cantidad suficiente de rociadores que rodean al rociador hidraulicamente mas cercano 23, que juntos forman el area de funcionamiento de rociadores minima 28 para el sistema 10 y eficaz para rodear y ahogar el crecimiento del fuego 72. Preferiblemente, el area de funcionamiento de rociador minima 28 esta definida por una cantidad crftica de rociadores, que incluyen el rociador hidraulicamente mas cercano 23. La cantidad crftica de rociadores se puede definir como la cantidad minima de rociadores que pueden introducir agua en el area de almacenamiento 70, tener un impacto en el crecimiento del fuego, pero a su vez permitir que el fuego continue creciendo y dispare una cantidad adicional de rociadores para formar el area de funcionamiento de rociadores deseada 26 para rodear y ahogar el crecimiento del fuego.
Con el perfodo de demora de entrega de fluido maximo y mfnimo afectado en los rociadores hidraulicamente mas remotos y mas cercanos 21, 23, respectivamente, cada rociador 20 dispuesto entre el rociador hidraulicamente mas remoto 21 y el rociador hidraulicamente mas cercano 23 tiene un perfodo de demora de entrega de fluido dentro del intervalo de perfodo de demora de entrega de fluido obligatorio maximo y el perfodo de demora de entrega de fluido obligatorio mfnimo. Siempre que los perfodos de demora de entrega de fluido maximos y mfnimos resulten, respectivamente, en las areas de funcionamiento de rociadores maximas y mfnimas 27, 28, los perfodos de demora de entrega de fluido de cada rociador facilita la formacion de un area de funcionamiento de rociadores 26 para controlar el crecimiento del fuego 72 con una configuracion de rodear y ahogar.
El perfodo de demora de entrega de fluido de un rociador 20 es preferiblemente una funcion de la distancia de rociador o longitud de tuberfa desde la valvula de control de agua primaria 16 y puede, ademas, ser una funcion del volumen de sistema (aire atrapado) y/o del tamano de la tuberfa. De manera alternativa, el perfodo de demora de entrega de fluido puede ser una funcion de un dispositivo de control de fluido configurado para demorar la entrega de agua desde la valvula de control de agua primaria 16 al rociador activado por accion de la temperatura 20. El perfodo de demora de entrega de fluido obligatorio tambien puede ser una funcion de otros diversos factores del sistema 10, incluyendo, por ejemplo, la demanda de agua y los requisitos de flujo de las bombas de suministro de agua o de otros componentes en todo el sistema 10. Para incorporar un perfodo de demora de entrega de fluido especificado en el sistema de rociadores 10, preferiblemente se construyen tuberfas de una determinada longitud y area transversal en el sistema 10, de tal manera que el rociador hidraulicamente mas remoto 21 experimente el perfodo de demora de entrega de fluido obligatorio maximo y el rociador hidraulicamente mas cercano 23 experimente el perfodo de demora de entrega de fluido obligatorio mfnimo. De manera alternativa, el sistema de tuberfas 10 puede incluir cualquier otro dispositivo de control de fluido, tal y como, por ejemplo, un acelerador o acumulador, de tal manera que el rociador hidraulicamente mas remoto 21 experimente el perfodo de demora de
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entrega de fluido obligatorio maximo y el rociador hidraulicamente mas cercano 23 experiments el perfodo de demora de entrega de fluido obligatorio mfnimo.
De manera alternativa, para configurar el sistema 10 de manera tal que el rociador hidraulicamente mas remoto 21 experimente el perfodo de demora de entrega de fluido obligatorio maximo y el rociador hidraulicamente mas cercano 23 experimente el perfodo de demora de entrega de fluido obligatorio mfnimo, el sistema 10 puede estar configurado para que cada rociador en el sistema 10 experimente un perfodo de demora de entrega de fluido que este entre o dentro del intervalo de demora definido por el perfodo de demora de entrega de fluido obligatorio maximo y el perfodo de demora de entrega de fluido mfnimo. En consecuencia, el sistema 10 puede formar un area de funcionamiento de rociadores maxima 27 mas pequena que la esperada si se incorporara el perfodo de demora de entrega de fluido maximo Ademas, el sistema 10 puede tener un area de funcionamiento de rociadores minima 28 mas amplia que la esperada si se utilizara el perfodo de demora de entrega de fluido mfnimo.
En las Figuras 2A-2C se muestran, de manera esquematica, vistas respectivas en planta, laterales y superiores del sistema 10 en el area de almacenamiento 70 que ilustran varios factores que pueden tener un impacto en el crecimiento del fuego 72 y en la respuesta de activacion de los rociadores. La activacion termica de los rociadores 20 del sistema 10 puede ser una funcion de diversos factores que incluyen, por ejemplo, la liberacion de calor del crecimiento del fuego, la altura de techo del area de almacenamiento 70, la ubicacion del rociador respecto del techo, la clasificacion de la mercancfa 50 y la altura de almacenamiento de la mercancfa 50. Mas especfficamente, se muestra el sistema de rociadores de tuberfa seca 10 instalado en el area de almacenamiento 70 como un sistema de rociadores de tuberfa seca solo de techo suspendido debajo de un techo que tiene una altura de techo H1. El techo puede tener cualquier configuracion, incluyendo cualquiera de las siguientes: techo plano, techo horizontal, techo inclinado o una combinacion de los mismos. La altura de techo esta preferiblemente definida por la distancia entre el suelo y el lado inferior del techo que se encuentra encima (o cubierta de techo) dentro del area que sera protegida y, mas preferiblemente, define la altura maxima entre el suelo y el lado inferior del techo que se encuentra por encima (o cubierta de techo). Los rociadores individuales preferiblemente incluyen un deflector ubicado en el techo a una distancia S. La mercancfa almacenada esta situada en el area de almacenamiento 70, configurada como una disposicion ordenada de mercancfas 50 preferiblemente de un tipo C, que puede incluir cualquiera de las mercancfas definidas como Clase I, II, III o IV de la norma NFPA-13, de manera alternativa, los plasticos, elastomeros, y gomas del Grupo A, Grupo B o Grupo C, y ademas dentro de las alternativas, cualquier tipo de mercancfa cuyo comportamiento de combustion se pueda caracterizar. La disposicion ordenada 50 tambien puede estar caracterizada por uno o mas de los parametros provistos y definidos en la Seccion 3.9.1 de la norma NFpA-13, que se incorpora a la presente memoria como referencia. La disposicion ordenada 50 puede estar almacenada a una altura de almacenamiento H2 para definir un espacio libre al techo L. La altura de almacenamiento preferiblemente define la altura maxima del almacenamiento. La altura de almacenamiento puede estar definida, de manera alternativa, para caracterizar de forma apropiada la configuracion de almacenamiento. Preferiblemente, la altura de almacenamiento H2 es de 6,1 m (veinte pies) o mayor. Ademas, la disposicion ordenada almacenada 50 preferiblemente define una disposicion de almacenamiento en estanterfas de multiples filas; mas preferiblemente, una disposicion de almacenamiento en estanterfas de doble fila, pero tambien son posibles otras configuraciones de almacenamiento, tal y como, por ejemplo, sobre el suelo, en estanterfas sin estantes macizos, paletizada, en cajas de carton, estantes, o estanterfa de una fila. El area de almacenamiento tambien incluye almacenamiento adicional de la misma mercancfa o diferente, espaciada con un ancho de pasillo W en la misma configuracion o diferente.
Para identificar el perfodo de demora de entrega de fluido mfnimo y maximo para incorporar en el sistema 10, y los intervalos disponibles entre ellos, los perfiles predictivos de respuesta de activacion de los rociadores pueden utilizarse para un sistema de rociadores, mercancfa, altura de almacenamiento, altura de techo del area de almacenamiento especfficos. Preferiblemente, el perfil predictivo de respuesta de activacion de los rociadores para un sistema de rociadores secos 10 en un espacio de almacenamiento 70, por ejemplo, tal y como se observa en la Figura 4, muestra los tiempos de activacion termica predichos para cada rociador 20 en el sistema 10 en respuesta a un crecimiento del fuego simulado que ha estado quemandose durante un perfodo sin la introduccion de agua para alterar el perfil de liberacion de calor del crecimiento del fuego 72. A partir de estos perfiles, un operador de sistema o disenador de rociadores puede predecir o estimar cuanto tiempo toma formar las areas de funcionamiento de rociadores maximas y mfnimas 27, 28 descritas anteriormente despues de la primera activacion de rociadores para rodear y ahogar una situacion de incendio. A continuacion se describe en mayor detalle las especificaciones de las areas de funcionamiento de rociadores maximas y mfnimas 27, 28.
Debido a que los perfiles predictivos indican el tiempo para activar por accion de la temperatura cualquier cantidad de rociadores 20 en el sistema 10, un usuario puede utilizar un perfil de activacion de rociadores para determinar los perfodos de demora de entrega de fluido maximos y mfnimos. Para identificar el perfodo de demora de entrega de fluido maximo, un disenador u otro usuario puede observar el perfil predictivo de activacion de rociadores para identificar el lapso de tiempo entre la primera activacion de rociadores hasta el momento en que los distintos rociadores que forman el area de funcionamiento de rociadores maxima 27 especificada se activan por accion de la temperatura. De manera similar, para identificar el perfodo de demora de entrega de fluido mfnimo, un disenador u otro usuario puede observar el perfil predictivo de activacion de rociadores para identificar el lapso de tiempo entre la
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primera activacion de rociadores hasta el momento en que los distintos rociadores que forman el area de funcionamiento de rociadores minima 28 especificada se activan por accion de la temperatura. Los penodos de demora de entrega de fluido mmimos y maximo definen un intervalo de penodos de demora de entrega de fluido que pueden incorporarse en el sistema 10 para formar al menos un area de funcionamiento de rociadores 26 en el sistema 10.
El sistema de rociadores secos descrito anteriormente 10 esta configurado para formar areas de funcionamiento de rociadores 26 para suprimir y apagar crecimientos de fuego durante la proteccion de ocupaciones para almacenamiento. Los inventores han descubierto que, al utilizar un penodo de demora de entrega de fluido obligatorio en un sistema de rociadores secos, se puede configurar un area de funcionamiento de rociadores para responder ante un incendio con una configuracion de rodear y ahogar. El penodo de demora de entrega de fluido obligatorio es preferiblemente una prediccion o diseno de penodo, durante el cual el sistema demora la entrega de agua y otros fluidos contra incendios a cualquier rociador activado. El penodo de demora de entrega de fluido obligatorio para un sistema de rociadores secos configurado con un area de funcionamiento de rociadores es distinto de los tiempos de agua maximos establecidos en los metodos de diseno de entrega de tubenas secas actuales. Espedficamente, el penodo de demora de entrega de fluido obligatorio garantiza que el agua se expulse de un rociador activado en un determinado momento o penodo definido para formar un area de funcionamiento de rociadores para rodear y ahogar.
Generacion de perfiles predictivos de activacion de rociadores y de liberacion de calor
Para generar perfiles predictivos de activacion de rociadores con el fin de identificar los penodos de demora de entrega de fluido maximos y mmimos para un sistema de rociadores determinado situado en un espacio de almacenamiento 70, se puede modelar un crecimiento del fuego en el espacio 70 y se puede generar un perfil progresivo de la liberacion de calor del crecimiento del fuego. Durante este mismo penodo, las respuestas de activacion de rociadores se pueden calcular, determinar y trazar. El diagrama de flujo de la Figura 3 muestra un proceso preferido 80 para generar perfiles predictivos de liberaciones de calor y activaciones de rociadores utilizados para determinar los penodos de demora de entrega de fluidos, y la Figura 4 muestra el perfil predictivo de activacion de rociadores y de liberacion de calor 400 ilustrativo. Desarrollar los perfiles predictivos incluye modelar la mercanda que se va a proteger en un escenario de incendio simulado debajo de un sistema de rociadores. Para modelar el escenario de incendio, se consideran al menos tres aspectos ffsicos del sistema que sera modelado: (i) la disposicion geometrica del escenario que se ha de modelar; (ii) las caractensticas combustibles de los materiales combustibles involucrados en el escenario; y (iii) las caractensticas del rociador del sistema de rociadores que protege la mercanda. Este modelo esta preferiblemente desarrollado mediante ordenador y, por lo tanto, para traducir el espacio de almacenamiento desde el dominio ffsico al dominio computarizado, tambien se deben considerar caractensticas numericas no ffsicas.
El modelado mediante ordenador se realiza preferiblemente utilizando el FDS, tal y como se describe anteriormente, el cual puede predecir la liberacion de calor a partir de un crecimiento del fuego y ademas predecir el tiempo de activacion de los rociadores. Actualmente, estan disponibles las publicaciones del NIST, que describen las capacidades y requisitos funcionales para modelar escenarios de incendio en el FDS. Estas publicaciones incluyen: NIST Special Publication 1019: Fire Dynamics Simulator (version 4) User's Guide (Marzo, 2006) y NIST Special Publication 1018: Fire Dynamic Simulator (version 4) Technical Reference Guide (Marzo, 2006). De manera alternativa, se puede utilizar cualquier otro simulador de modelado de incendios siempre que el simulador pueda predecir la activacion o deteccion de los rociadores.
Tal y como se describe en la grna Technical Reference Guide del FDS, el FDS es un modelo de dinamica de fluidos mediante ordenador (CFD, por sus siglas en ingles) de un flujo de fluido accionado por fuego. El modelo determina de manera numerica una forma de las ecuaciones de Navier-Stokes para flujos de baja velocidad, accionados por accion de la temperatura con hincapie en transferencia de humo y calor a partir de incendios. Las derivadas parciales de la conservacion de ecuaciones de masa de masa, momento y energfa se aproximan como diferencias finitas, y la solucion se actualiza con el tiempo en una parrilla tridimensional rectilmea. En consecuencia, incluida dentro de los parametros de entrada requeridos por el FDS, se encuentra la informacion acerca de la parrilla numerica. La parrilla numerica es una o mas mallas rectilmeas a las cuales se deben ajustar todas las caractensticas geometricas. Asimismo, el dominio computacional es preferiblemente mas refinado en las areas dentro de la disposicion de combustible donde esta ocurriendo el incendio. Fuera de esta region, en areas donde el computo esta limitado a la prediccion de transferencia de calor y masa, la parrilla puede ser menos refinada. Generalmente, la parrilla computacional debena estar lo suficientemente determinada para permitir al menos uno, o mas preferiblemente dos o tres elementos computacionales completos dentro de los espacios libres longitudinales y transversales entre las mercandas modeladas. El tamano de los elementos individuales en la parrilla de malla puede ser uniforme, sin embargo, preferiblemente, los elementos individuales son elementos ortogonales cuyo lado mas extenso presenta una dimension de entre 100 y 150 milfmetros, y una relacion de aspecto de menos de 0,5.
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En la primera etapa 82 del metodo de modelado predictivo, la mercancfa esta preferiblemente modelada en su configuracion de almacenamiento para explicar los parametros de disposicion geometrica del escenario. Estos parametros preferiblemente incluyen ubicaciones y tamanos de materiales combustibles, la ubicacion de ignicion del crecimiento del fuego, y otros variables de espacio de almacenamiento, tal y como, la altura de techo y volumen de recinto. Ademas, el modelo preferiblemente incluye variables que describen configuraciones de disposiciones ordenadas de almacenamiento, que incluyen la cantidad de filas de disposicion ordenada, dimensiones de la disposicion ordenada, incluyendo altura de disposicion ordenada de mercancfa y tamano de un paquete almacenado de mercancfa individual, y configuraciones de ventilacion.
En un ejemplo modelado, tal y como se describe en el Estudio FDS, un modelo de entrada para la proteccion de plasticos del Grupo A incluye modelar un area de almacenamiento de 34 m por 34 m (110 pies por 110 pies); con alturas de techo que varfan desde 6.1 m a 12 m (veinte pies a cuarenta pies). La mercancfa se modelo como una mercancfa de almacenamiento en estanterfas de doble fila que miden 10 m de largo por 2,3 m de ancho (33 pies de largo por 7,5 pies de ancho). La mercancfa se modelo a varias alturas, incluyendo entre 7,6 m y 12 m (veinticinco pies y cuarenta pies).
En la etapa de modelado 84, el sistema de rociadores esta modelado de tal modo que incluye caracterfsticas de rociadores, tal y como, tipo de rociador, ubicacion y espaciado, cantidad total de rociadores distancia de montaje desde el techo. El tamano ffsico total del dominio computacional esta preferiblemente determinado por la cantidad prevista de funcionamientos de rociadores antes de la entrega de fluido. Asimismo, preferiblemente, la cantidad de techo simulado y rociadores asociados son lo suficientemente amplios para que al menos se mantenga un anillo continuo de rociadores inactivos alrededor de la periferia del techo simulado. Generalmente, las paredes exteriores se pueden excluir de la simulacion, de tal manera que los resultados apliquen a un volumen ilimitado, sin embargo, si la geometrfa estudiada esta limitada a un volumen comparativamente mas pequeno, entonces es preferible que se incluyan las paredes. Preferiblemente, las propiedades termicas del rociador tambien se incluyen, tal y como, por ejemplo, el tiempo de fndice de respuesta (RTI) funcional y la temperatura de activacion. Mas preferiblemente, el RTI del elemento termico del rociador modelado se conoce antes de su instalacion en el rociador. Se pueden definir caracterfsticas de rociador adicionales para generar el modelo, incluyendo detalles relacionados con la estructura de pulverizado de agua y tasa de flujo desde el rociador. De nuevo en referencia al Estudio FDS, por ejemplo, se modelo un sistema de rociadores con una parrilla de doce por doce de rociadores ELO-231 de Central Sprinkler con un espaciado de 3,0 m por 3,0 m (10 pies por 10 pies) para un total de 144 rociadores. Los rociadores se modelaron con una temperatura de activacion de 414°K (286°F) con un RTI de 170 m7s7 (300 (pies-seg)7). La parrilla de rociadores en el Estudio FDS se dispuso a dos alturas diferentes desde el techo: 0,25 m y 0,10 m (10 pulgadas y 4 pulgadas).
Un tercer aspecto 86 para desarrollar los perfiles predictivos de liberacion de calor y de activacion de rociadores preferiblemente estipula simular un incendio dispuesto en la disposicion ordenada de almacenamiento de mercancfa durante un perfodo. Especfficamente, el modelo puede incluir caracterfsticas combustibles para describir el comportamiento de ignicion y de combustion de los materiales combustibles que se modelaran. Generalmente, para describir el comportamiento de un combustible, se requiere una descripcion precisa de la transferencia de calor hacia el combustible.
Las masas de combustible simuladas pueden tratarse como termicamente gruesas, es decir, se establece un gradiente de temperatura a traves de la masa de la mercancfa, o termicamente delgadas, es decir, se establece una temperatura uniforme a traves de la masa de la mercancfa. Por ejemplo, en el caso de las cajas de carton, tfpicas de los depositos, se puede suponer que la pared de la caja de carton puede tener una temperatura uniforme a traves de su seccion transversal, es decir, termicamente delgada. Los parametros de combustible, que caracterizan a los combustibles de Clase A, solidos y termicamente delgados, tal y como los de Clase II, Clase III y plasticos de Grupo A estandar, preferiblemente incluyen: (i) liberacion de calor por area de unidad; (ii) calor especffico; (iii) densidad; (iv) espesor; y (v) temperatura de ignicion. La liberacion de calor por parametro de area de unidad permite que se ignoren los detalles especfficos de la estructura interna del combustible, y que el volumen total de combustible se trate como una masa homogenea con una salida de energfa conocida, basada en el porcentaje de area de superficie de combustible que se preve se quemara. El calor especffico se define como la cantidad de calor requerido para levantar la temperatura de una unidad de masa del combustible por una unidad de temperatura. La densidad es la masa por unidad de volumen del combustible, y espesor es el espesor de la superficie de la mercancfa. La temperatura de ignicion se define como la temperatura a la cual la superficie comenzara a arder ante la presencia de una fuente de ignicion.
Para los combustibles que no se pueden tratar como termicamente delgados, tal y como un conjunto de combustible solido, es posible que se requieran parametros adicionales o alternativos. Los parametros adicionales o alternativos pueden incluir conductividad termica, que puede medir la capacidad de un material de conducir calor. Se pueden requerir otros parametros dependiendo del combustible especffico que se este caracterizando. Por ejemplo, los combustibles lfquidos se deben tratar de una manera muy diferente a los combustibles solidos y, por lo tanto, los parametros son diferentes. Otros parametros que pueden ser especfficos de determinados combustibles o
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configuraciones de combustibles incluyen: (i) emisividad, que es la relacion de la radiacion emitida por una superficie a la radiacion emitida por un cuerpo negro a la misma temperature, y (ii) entalpfa de vaporizacion, definida como la cantidad de calor que se requiere para convertir una unidad de masa de un lfquido en su punto de ebullicion en vapor sin aumentar la temperature. Cualquiera de los parametros mencionados anteriormente pueden no ser valores fijos, sino que pueden variar dependiendo del tiempo y otras influencias externas, tal y como, flujo de calor o temperatura. En estos casos, el parametro de combustible puede describirse de una manera compatible con la variacion conocida de la propiedad, tal y como, en un formato tabular o incluyendo una funcion matematica (tfpicamente) lineal en el parametro.
Generalmente, se puede tratar cada pale de mercanda como un paquete homogeneo de combustible, omitiendo los detalles del pale y las estantenas ffsicas. En la Tabla de Parametros de Combustion a continuacion se resumen los parametros de combustion de ejemplo, segun la clase de mercanda.
Tabla de parametros de combustion
Clase II Clase III Plasticos Grupo A
Liberacion de calor por area de unidad (kW/M2)
170-180. 180-190. 500
Calor espedfico * densidad * espesor (m)
1 0,8 1
Temperatura de ignicion (°C)
640 °K (370) 640 °K (370) 640 °K (370)
A partir de la simulacion de incendio, el programa FDS u otro codigo computacional resuelve la liberacion de calor y los efectos de calor resultantes incluyendo la activacion de uno o mas rociadores por cada unidad de tiempo, tal y como se indica en las etapas 88, 90. Las activaciones de los rociadores pueden ser simultaneas o secuenciales. Ademas, se ha de comprender que las conclusiones de liberacion de calor definen un nivel del crecimiento del fuego a traves de la mercanda almacenada. Se ha de comprender ademas que los rociadores modelados se activan por accion de la temperatura en respuesta al perfil de liberacion de calor. Por lo tanto, para un determinado crecimiento del fuego se activaran por accion de la temperatura o abriran una cantidad correspondiente de rociadores. De nuevo, la simulacion preferiblemente procura que no se entregue agua cuando se activa un rociador. Modelar los rociadores sin la descarga de agua garantiza que el perfil de liberacion de calor y, por lo tanto, el crecimiento del fuego no se altere debido a la introduccion de agua. Las conclusiones de liberacion de calor y de activacion de rociadores preferiblemente se trazan como perfiles predictivos de liberacion de calor y de activacion de rociadores 400 segun el tiempo en las etapas 88, 90, tal y como se observa, por ejemplo, en la Figura 4. De manera alternativa o ademas del perfil de liberacion de calor y de activacion de rociadores, se puede generar un trazado esquematico de las activacion de rociadores que muestre las ubicaciones de los rociadores activados respecto de la disposicion ordenada de almacenamiento y el punto de ignicion, el tiempo de activacion y la liberacion de calor al momento de la activacion.
Los perfiles predictivos 400 de la Figura 4 ofrecen ejemplos ilustrativos del perfil predictivo de liberacion de calor 402 y del perfil predictivo de activacion de rociadores 404. Espedficamente, el perfil predictivo de liberacion de calor 402 muestra la cantidad de liberacion de calor previsto en el area de almacenamiento 70 con el paso del tiempo, medido en kilovatios (KW), que sale de la mercanda almacenada en un escenario de incendio modelado. El perfil de liberacion de energfa ofrece una caracterizacion de un crecimiento del fuego a medida que arde a traves de la mercanda y puede medirse en otras unidades de energfa, tal y como, por ejemplo, unidades termicas britanicas (BTU). El modelo de incendio preferiblemente caracteriza un crecimiento del fuego que arde a traves de una mercanda 50 en el area de almacenamiento 70, determinando el cambio de liberacion de calor con el paso del tiempo de forma anticipada o calculada. Se muestra que el perfil predictivo de activacion de rociadores 404 preferiblemente incluya un punto que define un area de funcionamiento de rociadores maxima 27 disenada o especificada por el usuario. Se puede especificar que un area de funcionamiento de rociadores maxima especificada 27 sea de, por ejemplo, aproximadamente 190 m2 (aproximadamente 2.000 pies cuadrados), que es el equivalente a veinte (20) activaciones de rociadores, en base a un espaciado de rociadores de 3 m x 3 m (diez por diez pies). A continuacion se describe en mayor detalle la especificacion del area de funcionamiento de rociadores maxima 27. El perfil de activacion de rociadores 404 muestra el penodo de demora de entrega de fluido maximo Atmax. El tiempo cero, to, preferiblemente se define como el momento de la activacion de rociadores inicial, y preferiblemente, se mide el penodo de demora de entrega de fluido maximo Atmax desde el tiempo cero to hasta el momento en que se activa el ochenta por ciento (80%) del area de funcionamiento de rociadores maxima especificada por el usuario 27, tal y como se observa en la Figura 4. En este ejemplo, el ochenta por ciento del area de funcionamiento de rociadores maxima 27 sucede en el punto en que se activan dieciseis (16) rociadores. Midiendolo desde el tiempo cero to, el
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perfodo de demora de entrega de fluido maximo Atmax es de aproximadamente doce segundos. Al establecer el perfodo de demora de entrega de fluido maximo en el punto del ochenta por ciento del area de funcionamiento de rociadores maxima ofrece un tiempo de regulacion para permitir la introduccion del agua en el sistema 10 y para aumentar la presion del sistema al momento de la descarga del area de funcionamiento de rociadores maxima 27, es decir, compresion. De manera alternativa, se puede definir el perfodo de demora de entrega de fluido maxima Atmax como el momento del 100% de la activacion termica del area de funcionamiento de rociadores maxima especificada 27.
La activacion de rociadores predictiva 402 tambien define el punto en que se forma el area de funcionamiento de rociadores mmima 28, definiendo asf el penodo de demora de entrega de fluido mmimo At min. Preferiblemente, el area de funcionamiento de rociadores minima 28 esta definida por una cantidad crftica de activaciones de rociadores para el sistema 10. La cantidad crftica de activaciones de rociadores esta preferiblemente definida por un area de funcionamiento de rociadores inicial minima que controla un incendio con una descarga de agua o lfquido, ante lo cual el fuego continua creciendo de tal manera que, en respuesta, se activan por accion de la temperatura una cantidad adicional de rociadores para formar un area de funcionamiento de rociadores completa 26 con el fin de lograr una configuracion de rodear y ahogar. Introducir agua en el area de almacenamiento antes de la formacion de la cantidad crftica de rociadores puede, quizas, impedir el crecimiento del fuego, evitando asf la activacion termica de todos los rociadores crfticos en el area de funcionamiento de rociadores minima. La cantidad crftica de activaciones de rociadores preferiblemente depende de la altura del sistema de rociadores 10.
Por ejemplo, cuando la altura del sistema de rociadores es menor que 9,1 m (treinta pies), la cantidad crftica de activaciones de rociadores es de aproximadamente entre dos y cuatro (2-4) rociadores. En areas de almacenamiento donde el sistema de rociadores esta instalado a una altura de 9,1 m (treinta pies) o mas, la cantidad crftica de activaciones de rociadores es de aproximadamente cuatro rociadores. Medido desde la primera activacion de rociadores predicha en el tiempo cero to, el tiempo para la activacion de rociadores crftica predicha, es decir, dos a cuatro activaciones de rociadores, preferiblemente define el perfodo de demora de entrega de fluido obligatorio mmimo Atmin. En el ejemplo de la Figura 4, el area de funcionamiento de rociadores minima esta definida por cuatro activaciones de rociadores, cuya prediccion de ocurrencia se muestra como posterior a un perfodo de demora de entrega de fluido mmimo Atmin de aproximadamente dos a tres segundos.
Tal y como se describe anteriormente, los perfodos de demora de entrega de fluido maximos y mfnimos para un sistema 10 determinado se pueden seleccionar entre una variedad de perfodos de demora de entrega de fluido aceptables. Mas especfficamente, la seleccion de un perfodo de demora de entrega de fluido mfnimo y maximo para incorporar en un sistema 10 ffsico puede ser tal que el perfodo de demora de entrega de fluido mfnimo y maximo este dentro del intervalo del Atmin y Atmax determinado para perfiles predictivos de activacion de rociadores. En consecuencia, en dicho sistema, la demora de agua maxima, siendo menor que Atmax segun el perfil predictivo de activacion de rociadores, derivarfa en un area de funcionamiento de rociadores maxima menor que el area de funcionamiento de rociadores maxima aceptable segun el perfil predictivo de activacion de rociadores. Asimismo, si el perfodo de demora de entrega de fluido mfnimo fuese mayor que Atmin segun el perfil predictivo de activacion de rociadores, derivarfa en un area de funcionamiento de rociadores minima mayor que el area de funcionamiento de rociadores minima aceptable segun el perfil predictivo de activacion de rociadores.
Prueba para verificar el funcionamiento del sistema segun el perfodo de demora de entrega de fluido obligatorio
Los inventores han realizado pruebas de incendio para comprobar que los sistemas de rociadores secos configurados con una demora de entrega de fluido obligatoria conllevaron la formacion de un area de funcionamiento de rociadores 26 para controlar de manera exitosa el incendio de prueba con una configuracion de rodear y ahogar. Estas pruebas se realizaron con diferentes mercancfas, configuraciones de almacenamiento y alturas de almacenamiento. Ademas, las pruebas se realizaron con sistemas de rociadores instalados debajo de techos con una variedad de alturas de techo.
Nuevamente en referencia a las Figuras 2A, 2B y 2C, se puede construir una planta de prueba de ejemplo de una mercancfa almacenada y un sistema de rociadores secos, tal y como se representa de manera esquematica. Simulando un area de almacenamiento 70 tal y como se describe previamente, la planta de prueba incluye un sistema de rociadores tuberfa seca 10 instalado como un sistema de rociadores de tuberfa seca solo de techo sostenido en un techo a una altura de H1. El sistema 10 esta preferiblemente construido con una red de cabezas de rociador 12 disenadas en un espaciado de parrilla de tal manera que entregan una densidad de descarga nominal especificada D a una presion de descarga nominal P. Los rociadores individuales 20 preferiblemente incluyen un deflector ubicado en un techo a una distancia S. Una disposicion ordenada de mercancfa almacenada 50 del tipo C esta situada en la planta de ejemplo, que puede incluir cualquiera de las mercancfas de la Clase I, II, o III definidas en la norma NFPA-13 o, de manera alternativa, plasticos, elastomeros y gomas de Grupo A, Grupo B, o Grupo C. La disposicion ordenada 50 puede estar almacenada a una altura de almacenamiento H2 para definir un espacio libre al techo L. Preferiblemente, la disposicion ordenada almacenada 50 define una disposicion de almacenamiento en estanterfa de multiples filas; mas preferiblemente una disposicion de almacenamiento de doble fila, pero otras
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configuraciones de almacenamiento son posibles. Tambien se incluye al menos una disposicion ordenada meta 52 de la misma o de otra mercanda almacenada espaciada alrededor o adyacente a la disposicion ordenada 50 a una distancia de pasillo W. Tal y como se observa espedficamente en la Figura 2C, la disposicion ordenada 50 esta almacenada debajo del sistema de rociadores 10, preferiblemente debajo de cuatro rociadores 20 en una configuracion descentrada.
Los perfiles predictivos de liberacion de calor y de activacion de rociadores pueden generarse para la planta de prueba con el fin de identificar los penodos de demora de entrega de fluido mmimos y maximos y el intervalo intermedio para el sistema 10 y la ocupacion para almacenamiento determinada y las configuraciones de mercanda almacenada. Se puede seleccionar un unico penodo de demora de entrega de fluido At de prueba para evaluar si incorporar la demora de entrega de fluido seleccionada en el sistema 10 genera al menos un area de funcionamiento de rociadores 26 sobre el incendio de prueba eficaz para suprimir y apagar el incendio de prueba en una configuracion de rodear y ahogar.
La prueba de incendio se puede iniciar mediante una ignicion en la disposicion ordenada almacenada 50 y se debe permitir que dure durante un penodo de prueba T. Durante el penodo de prueba T, la disposicion ordenada 50 arde para activar por accion de la temperatura uno o mas rociadores 12. Se demora la entrega de fluido a cualquiera de los rociadores activados durante el penodo de demora de entrega de fluido At seleccionado con el fin de permitir que el fuego arda y que active por accion de la temperatura una cantidad de rociadores. Si los resultados de la prueba para rodear y ahogar el incendio son exitosos, el conjunto de rociadores activados resultante al final del penodo de demora de entrega de fluido define el area de funcionamiento de rociadores 26. Al finalizar el penodo de prueba T, la cantidad de rociadores activados que forman el area de funcionamiento de rociadores 26 se puede contar y comparar con la cantidad de rociadores que se predijo se activanan en el tiempo At a partir del perfil predictivo de activacion de rociadores. A continuacion se ofrece una descripcion de ocho escenarios de prueba utilizados para ilustrar el efecto de la demora de entrega de fluido para formar eficazmente un area de funcionamiento de rociadores 26 con el fin de controlar un incendio con una configuracion de rodear y ahogar. Se ofrecen detalles de las pruebas, su configuracion y resultados en el informe de prueba U.L. titulado: Fire Performance Evaluation of Dry-pipe Sprinkler Systems for Protection of Class II, III and Group A Plastic Commodities Using K-16.8 Sprinkler: Technical Report Underwriters Laboratories Inc. Project 06NK05814, EX4991 para Tyco Fire & Building Products, 2 de junio de 2006.
Ejemplo 1
Se construyo un sistema de rociadores 10 para la proteccion de mercanda de almacenamiento de Clase II como una planta de prueba y se modelo para generar perfiles predictivos de liberacion de calor y de activacion de rociadores. La sala de planta de prueba mide 37 m x 37 m (120 pies x 120 pies) y 16 m (54 pies) de alto. La planta de prueba incluye una altura de techo ajustable de 30 m x 30 m (100 pies x 100 pies), lo que permite que la altura de techo de la planta sea un conjunto variable. Los parametros del sistema incluyen una mercanda de Clase II en una disposicion en estantena de multiples filas almacenadas a una altura de aproximadamente 10 m (aproximadamente treinta y cuatro pies (34 pies)) ubicada en un area de almacenamiento que tiene una altura de techo de aproximadamente 12 m (aproximadamente cuarenta pies (40 pies)). El sistema de rociadores secos 10 incluye cien rociadores de almacenamiento 20 de aplicacion espedfica en montante de factor K 16,8 que presentan un RTI nominal de 100 m7s7 (190 (pies-seg.)7) y una clasificacion termica de 414°K (286°F) en un espaciado de 10 pies por 3,0 m x 3,0 m (diez pies (10 pies x 10 pies)). El sistema de rociadores 10 esta ubicado aproximadamente a 0,18 m (aproximadamente siete pulgadas (7 pulgadas)) por debajo del techo y provisto con un sistema de tubenas de bucle. El sistema de rociadores 10 se configuro para ofrecer una entrega de fluido que presenta una densidad de descarga nominal de aproximadamente 0,54 dm3/m2s (aproximadamente 0,8 gpm/pies2) a una presion de descarga nominal de aproximadamente 0,15 MPa (22 psi.).
La planta de prueba se modelo para desarrollar el perfil predictivo de liberacion de calor y la activacion de rociadores, tal y como se muestra en la Figura 5. A partir de los perfiles predictivos, se predijo que se formana un ochenta por ciento del area de funcionamiento de rociadores maxima especificada 26 que suma un total de aproximadamente dieciseis (16) rociadores a partir de un penodo de demora de entrega de fluido maximo de aproximadamente cuarenta segundos (40 seg.). Se identifico un penodo de demora de entrega de fluido mrnimo de aproximadamente cuatro segundos (4 s.) como el lapso para la activacion termica predicha del area de funcionamiento de rociadores minima 28 formada por cuatro rociadores cnticos para la altura de techo determinada H1 de 12 m (cuarenta pies (40 pies)). Se predijo que la primera activacion de rociadores ocurrina aproximadamente dos minutos y 14 segundos (2:14) despues de la ignicion. Se selecciono un penodo de demora de entrega de fluido de treinta segundos (30 seg.) del intervalo de penodos de demora de entrega de fluido maximo y irnnimo para pruebas.
En la planta de prueba, la disposicion ordenada de mercanda principal 50 y su centro geometrico se almaceno debajo de cuatro rociadores en una configuracion descentrada. Mas espedficamente, la disposicion ordenada principal 54 de la mercanda de Clase II se almaceno en estantenas industriales que utilizan una construccion de
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montante de acero y viga de acero. Los miembros de estanterfa de un ancho de 9,8 m por 0,91 m (32 pies de largo por 3 pies) se dispusieron para ofrecer una estanterfa principal de multiples filas con cuatro zonas de almacenamiento de 2,4 m (8 pies) y siete niveles en cuatro filas. Las vigas superiores se posicionaron en las estanterfas a alturas de nivel vertical en incrementos de 1,5 m (5 pies) por encima del suelo. Se espacio una disposicion ordenada meta unica 52 a una distancia de 2,4 m (ocho pies (8 pies)) de la disposicion ordenada principal. La disposicion ordenada meta 52 consiste en una estanterfa industrial de una fila que utiliza una construccion de montante de acero y viga de acero. Se dispuso el sistema de estanterfa de 9,8 m de largo por 0,91 m de ancho (32 pies de largo por 3 pies de ancho) para ofrecer una estanterfa meta de una fila con tres zonas de almacenamiento de 2,4 m (8 pies). Las vigas superiores de la estanterfa de la disposicion ordenada meta 52 se posicionaron sobre el suelo y en incrementos de 1,5 m (5 pies) por encima del suelo. Se cargaron las zonas de almacenamiento de la disposicion ordenada principal y meta 14, 16 para ofrecer un espacio libre longitudinal y transversal nominal de 15,2 cm (seis pulgadas) a lo largo de la disposicion ordenada. Las estanterfas de la disposicion ordenada principal y meta tienen una altura aproximada de 10 m (33 pies) y estan compuestas por siete zonas de almacenamiento verticales. La mercancfa Clase II se construyo a partir de envases de carton corrugado de triple cara doble con refuerzos de acero en cinco lados, insertados para otorgar estabilidad. Las medidas externas nominales del carton son 1,1 m de ancho x 1,1 m de largo x 1,1 m de alto (42 pulgadas de ancho x 42 pulgadas de largo x 42 pulgadas de alto) en un unico pale de doble entrada de madera dura con medidas nominales de 1,1 m de ancho x 1,1 m de largo x 0,13 m de alto (42 pulgadas de ancho x 42 pulgadas de largo x 5 pulgadas de alto). El envase de carton de triple cara doble pesa aproximadamente 38 kg (aproximadamente 84 libras) y cada pale pesa aproximadamente 23 kg (aproximadamente 52 libras). La altura de almacenamiento total es de 10,36 m (34 pies - 2 pulgadas) (nominalmente 10 m (34 pies)), y el techo movible se establecio en 12 m (40 pies).
Se inicio una prueba de incendio real a 0,53 cm (veintiun pulgadas) fuera del centro de la disposicion ordenada principal 54 y la prueba se llevo a cabo durante un perfodo de prueba T de treinta minutos (30 min.). La fuente de ignicion fueron dos inflamadores de algodon parcialmente estandares. Los inflamadores se construyeron con un conjunto de celulosa de 7,6 cm x 7,6 cm (tres pulgadas por tres pulgadas (3 pulgadas x 3 pulgadas)) de largo empapados con 0,11 kg (4 onzas) de gasolina y envueltos en una bolsa de polietileno. Despues de la activacion termica del primer rociador en el sistema 10, la entrega y descarga de fluido se demoro por un perfodo de treinta segundos (30 s.) mediante una valvula solenoide situada despues de la valvula de control de agua primaria. La Tabla 1 a continuacion ofrece una tabla resumen tanto del modelo como de los parametros de la prueba. Ademas, la Tabla 1 ofrece el area de funcionamiento de los rociadores y del perfodo de demora de entrega de fluido predichos junto con los resultados medidos en la prueba.
Tabla 1:
parAmetros
MODELO PRUEBA
Tipo de almacenamiento
Estanterfa de multiples filas Estanterfa de multiples filas
Tipo de mercancfa
Clase II Clase II
Altura de Almacenamiento Nominal (H2)
10,4 m (34 pies) 10,4 m (34 pies)
Altura de Techo Nominal (H1)
12,2 m (40 pies) 12,2 m (40 pies)
Espacio libre nominal (L)
1,8 m (6 pies) 1,8 m (6 pies)
Ubicacion de Ignicion
Menor que 4, descentrada Menor que 4, descentrada
Temperatura de activacion °F
414K (286) 414K (286)
Indice de tiempo de respuesta - Ampolla de vidrio 5 mm. nominal (pies-seg)1/2
105 ms1/2 (190) 105 ms1/2 (190)
Deflector al techo (S)
0,18 m (7 pulgadas) 0,18 m (7 pulgadas)
parAmetros
MODELO PRUEBA
Coeficiente de descarga de rociadores K nominal (gpm/psi1/2)
13 dm3/ MPa1/2s (16,8) 13 dm3/ MPa1/2s (16,8)
Presion de Descarga Nominal (psi)
0,15 MPa (22) 0,15 MPa (22)
Densidad de Descarga Nominal (gpm/pie2)
0,54 dm3/ m2s (0,79) 0,54 dm3/ m2s (0,79)
Ancho de pasillo (W)
2,4 m (8 pies) 2,4 m (8 pies)
Espaciado entre rociadores (m x m) (pie x pie)
3 x 3 (10 x 10) 3 x 3 (10 x 10)
Penodo de demora de entrega de fluido (At)
30 seg 30 seg
RESULTADOS
Duracion de la prueba (min:s)
30:00 30:00
Primer funcionamiento de rociador de techo (min:s)
2:14 2:31
Agua a rociadores (min:s)
3:01
Cantidad de rociadores al momento de entrega de fluido
Aprox. 10 10
Ultimo funcionamiento de rociador de techo (min:s)
3:11
Presion del sistema a 0,15 MPa (22 psi)
3:11
Cantidad de rociadores de techo activados al momento de la presion del sistema
19 14
Temperatura pico del gas en el techo encima de la ignicion °K (°F)
1235 (1763)
Promedio de 1 minuto maximo de Temperatura del gas en el techo encima de la ignicion °K (°F)
858 (1085)
Temperatura pico del acero en el techo encima de la ignicion °K (°F)
508 (455)
Promedio de 1 minuto maximo de Temperatura del acero en el techo encima de la ignicion °K (°F)
396 (254)
Propagacion del fuego a traves del pasillo
No
Propagacion del fuego mas alla de los extremos
No
Los resultados de la prueba comprueban que una entrega de fluido especificada de treinta segundos (30 seg.) puede alterar el crecimiento del fuego para activar un conjunto de rociadores y formar un area de funcionamiento de rociadores 26 con el fin de controlar un incendio con una configuracion de rodear y ahogar. Mas especfficamente, el 5 perfil predictivo de activacion de rociadores identifico un crecimiento del fuego que derivo en la activacion de aproximadamente diez (10) rociadores, tal y como se muestra en la Figura 5, inmediatamente despues del perfodo de demora de entrega de fluido de treinta segundos. En la prueba de incendio real, las activaciones de los diez (10) rociadores ocurrieron despues de los treinta segundos (30 seg.) del perfodo de demora de entrega de fluido, tal y
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como se predijo. En los diez segundos (10 seg.) posteriores, se activaron cuatro rociadores adicionales, momento en el cual el sistema de rociadores logro la presion de descarga de 0,15 MPa (22 psi.) para conseguir un impacto significativo en el crecimiento del fuego. En consecuencia, se activaron un total de catorce rociadores para formar un area de funcionamiento de rociadores 26 a los cuarenta segundos (40 seg.) de la activacion del primer rociador. El modelo predijo un total de aproximadamente diecinueve activaciones de rociadores en el transcurso del mismo perfodo de cuarenta segundos. La similitud entre las activaciones de rociadores modeladas y las reales es mas cercana de lo que parece por el hecho de que se predijo que las tres activaciones finales de los diecinueve rociadores activados en el modelo ocurrirfan en el segundo treinta y nueve del perfodo de cuarenta segundos. Ademas, el modelo ofrece un resultado conservador puesto que el modelo no tiene en cuenta el perfodo de transicion entre la llegada del agua entregada en el area de funcionamiento de los rociadores y el tiempo en que se logra la presion de descarga plena.
Los resultados de la prueba muestran que una demora de entrega de fluido correctamente predicha deriva en la formacion de un area de funcionamiento de rociadores real 26 compuesta por catorce rociadores activados que controlan el incendio de manera efectiva, tal como se predijo y se evidencio en el hecho de que la ultima activacion termica de un rociador ocurrio en poco mas de 3 minutos a partir del momento de la ignicion, y no hubo activaciones de rociadores adicionales en los proximos 26 minutos del perfodo de prueba. Se observaron caracterfsticas adicionales del rendimiento del sistema de rociadores secos 10, tal y como, por ejemplo, el alcance del dano de la mercancfa o el comportamiento del fuego respecto del almacenamiento. En el caso de la prueba resumida en la Tabla 1, se observo que el fuego y el dano permanecieron limitados a la disposicion ordenada de la mercancfa principal 50.
En la Figura 5A se muestra un trazado grafico de las activaciones de rociadores que indica la ubicacion de cada rociador accionado respecto de la pluma de ignicion. El trazado grafico ofrece un indicador de la cantidad de rociadores saltados, si hubiese. Mas especfficamente, el trazado muestra graficamente los anillos concentricos de activaciones de rociadores proximos a la pluma de ignicion, y la ubicacion de los rociadores no accionados dentro de uno o mas de los anillos para indicar el salto de los rociadores. Segun el trazado de la Figura 5A correspondiente a la Tabla 1, no hubo saltos.
Ejemplo 2
En una segunda prueba de incendio, se modelo y evaluo un sistema de rociadores 10 para la proteccion de una mercancfa de almacenamiento de Clase III en una sala de una planta de prueba. Los parametros del sistema incluyen una mercancfa de Clase III en una disposicion en estanterfa de doble fila almacenada a una altura de aproximadamente 9,1 m (treinta pies (30 pies)) ubicada en un area de almacenamiento que tiene una altura de techo de aproximadamente 10,7 m (treinta y cinco pies (35 pies)). El sistema de rociadores secos 10 incluye cien rociadores de almacenamiento de aplicacion especffica en montante de factor K 16,8, que presentan un RTI nominal de 105 (ms)72 (190 (pies-seg.)7) y una clasificacion termica de 414°K (286°F) en un espaciado de 3 m x 3 m (diez pies por diez pies (10 pies x 10 pies)). El sistema de rociadores esta ubicado aproximadamente a 0,18 m (siete pulgadas (7 pulgadas)) debajo del techo.
El sistema 10 se modelo como normalizado para desarrollar el perfil predictivo de liberacion de calor y de activacion de rociadores, tal y como se muestra en la Figura 6. A partir de los perfiles predictivos, se predijo que se formarfa un ochenta por ciento del area de funcionamiento de rociadores maxima 27 que suma un total de aproximadamente dieciseis (16) rociadores a partir de un perfodo de demora de entrega de fluido maximo de aproximadamente treinta y cinco segundos (35 seg.). Se identifico un perfodo de demora de entrega de fluido mfnimo de aproximadamente cinco segundos (5 s.) como el lapso para la activacion termica predicha de los cuatro rociadores crfticos para la altura de techo determinada H1 de 10,7m (treinta y cinco pies (35 pies)). Se predijo que la primera activacion de rociadores ocurrirfa aproximadamente 1 minuto y cincuenta y cinco segundos (1:55) despues de la ignicion. Se selecciono un perfodo de demora de entrega de fluido de treinta y tres segundos (33 seg.) del intervalo de perfodos de demora de entrega de fluido maximo y mfnimo para pruebas.
En la planta de prueba, la disposicion ordenada de mercancfa principal 50 y su centro geometrico se almaceno debajo de cuatro rociadores en una configuracion descentrada. Mas especfficamente, la disposicion ordenada principal 54 de la mercancfa de Clase III se almaceno en estanterfas industriales que utilizan una construccion de montante de acero y viga de acero. Se dispusieron los miembros de estanterfa de 9,8 m de largo por 0,91 m de ancho (32 pies de largo por 3 pies de ancho) para ofrecer una estanterfa principal de doble fila con cuatro zonas de almacenamiento de 2,4 m (8 pies). Las vigas superiores se posicionaron en las estanterfas a alturas de nivel vertical en incrementos de 1,5 m (5 pies) por encima del suelo. Se espaciaron dos disposiciones ordenadas meta 52 a una distancia de 2,4 m (ocho pies (8 pies)) alrededor de la disposicion ordenada principal. Cada disposicion ordenada meta 52 consistio en una estanterfa industrial de una fila que utiliza una construccion de montante de acero y viga de acero. Se dispuso el sistema de estanterfa de 9,8 m de largo por 0,91 m de ancho (32 pies de largo por 3 pies de ancho) para ofrecer una estanterfa meta de una fila con tres zonas de almacenamiento de 2,4 m (8 pies). Las vigas superiores de la estanterfa de la disposicion ordenada meta 52 se posicionaron sobre el suelo y en incrementos de
1,5 m (5 pies) por encima del suelo. Se cargaron las zonas de almacenamiento de la disposicion ordenada principal y meta 14, 16 para ofrecer un espacio libre longitudinal y transversal nominal de seis pulgadas a lo largo de la disposicion ordenada. Las estanterfas de la disposicion ordenada principal y meta tienen una altura aproximada de 29 pies y estan compuestas por seis zonas de almacenamiento verticales. La mercancfa estandar de Clase III se 5 construyo a partir de vasos de papel (vacfos, de 0,23 kg (8 onzas.) de tamano) compartimentados en cajas de carton
corrugado de cara simple que miden 0,53 m x 0,53 m x 0,53 m (21 pulgadas x 21 pulgadas x 21 pulgadas). Cada caja de carton contiene 125 vasos, 5 capas de 25 vasos. La compartimentacion se logro mediante una unica pared de laminas de carton corrugado para separar las cinco capas y entrelazando verticalmente divisores de carton de cara simple para separar las cinco filas y las cinco columnas de cada capa. Se cargaron ocho cajas de carton en un 10 pale de dos entradas de madera dura de aproximadamente 1,2 m x 1,1 m x 0,13 m (42 pulgadas x 42 pulgadas x 5 pulgadas). El pale pesa aproximadamente 54 kg (119 libras), de los cuales aproximadamente el 20% son vasos de papel, el 43% es madera y el 37% es carton corrugado. La altura de almacenamiento total es de 9,1 m (30 pies), y el techo movible se establecio en 10,7m (35 pies).
Se inicio una prueba de incendio real a 0,53 m (veintiun pulgadas) fuera del centro de la disposicion ordenada
15 principal 114 y la prueba se llevo a cabo durante un perfodo de prueba T de treinta minutos (30 min.). La fuente de
ignicion fueron dos inflamadores de algodon parcialmente estandares. Los inflamadores se construyeron con un conjunto de celulosa de 7,6 cm por 7,6 cm (tres pulgadas por tres pulgadas (3 pulgadas x 3 pulgadas)) de largo empapados con 0,11 kg (4 onzas) de gasolina y envueltos en una bolsa de polietileno. Despues de la activacion termica del primer rociador en el sistema 10, la entrega y descarga de fluido se demoro por un perfodo de treinta y 20 tres segundos (33 s.) mediante una valvula solenoide situada despues de la valvula de control de agua primaria. La Tabla 2 a continuacion ofrece una tabla resumen tanto del modelo como de los parametros de la prueba. Ademas, la Tabla 2 ofrece el area de funcionamiento de rociadores 26 predicha y el perfodo de demora de entrega de fluido seleccionado seguida de los resultados medidos en la prueba.
Tabla 2:
parAmetros
MODELO PRUEBA
Tipo de almacenamiento
Estanterfa de doble fila Estanterfa de doble fila
Tipo de mercancfa
Clase III Clase III
Altura de Almacenamiento Nominal (H2)
9,1 m (30 pies) 9,1 m (30 pies)
Altura de Techo Nominal (H1)
10,7 m (35 pies) 10,7 m (35 pies)
Espacio libre nominal (L)
1,5 m (5 pies) 1,5 m (5 pies)
Ubicacion de Ignicion
Menor que 4, descentrada Menor que 4, descentrada
Temperatura de activacion °K (°F)
414 (286) 414 (286)
Indice de tiempo de respuesta - Ampolla de vidrio 5 mm. nominal (ms1/2) (pies-seg)1/2
105 (190) 105 (190)
Deflector al techo (S)
0,18 m (7 pulgadas) 0,18 m (7 pulgadas)
Coeficiente K de Descarga Nominal (dm3/MPa1/2s) (gpm/psi /2)
13 (16,8) 13 (16,8)
Presion de Descarga Nominal (MPa) (psi)
0,15 (22) 0,15 (22)
Densidad de Descarga Nominal (dm3/m2s ) (gpm/pie2)
0,54 (0,79) 0,54 (0,79)
Ancho de pasillo (W)
2,4 m (8 pies) 2,4 m (8 pies)
parAmetros
MODELO PRUEBA
Espaciado entre rociadores (m x m) (pie x pie)
3 x 3 (10 x 10) 3 x 3 (10 x 10)
Perfodo de demora de entrega de fluido (At)
33 seg 33 seg
RESULTADOS
Duracion de la prueba (min:s)
30:00 30:00
Primer funcionamiento de rociador de techo (min:s)
1:55 2:03
Agua a rociadores (min:s)
2:36
Cantidad de rociadores al momento de entrega de fluido
Aprox. 16 16
Ultimo funcionamiento de rociador de techo (min:s)
2:03
Presion del sistema a 0,15 MPa (22 psi)
2:40
Cantidad de rociadores de techo activados al momento de la presion del sistema
16 16
Temperatura pico del gas en el techo encima de la ignicion °K (°F)
1221 (1738)
Promedio de 1 minuto maximo de Temperatura del gas en el techo encima de la ignicion °K (°F)
1035 (1404)
Temperatura pico del acero en el techo encima de la ignicion °K (°F)
586 (596)
Promedio de 1 minuto maximo de Temperatura del acero en el techo encima de la ignicion °K (°F)
514 (466)
Propagacion del fuego a traves del pasillo
No
Propagacion del fuego mas alla de los extremos
No
Los perfiles predictivos identificaron un crecimiento del fuego que se correspondio con una prediccion de aproximadamente catorce (14) activaciones de rociadores despues de una demora de entrega de fluido de treinta y tres segundos. La prueba de incendio real derivo en la activacion de 16 rociadores inmediatamente despues de los 5 treinta y tres segundos (33 seg.) del perfodo de demora de entrega de fluido. En los dos segundos (2 seg.) posteriores, no se activaron rociadores adicionales, momento en el cual el sistema de rociadores logro la presion de descarga de 0,15 MPa (22 psi.) para conseguir un impacto significativo en el crecimiento del fuego. En consecuencia, se activaron un total de dieciseis rociadores para formar un area de funcionamiento de rociadores 26 a los treinta y cinco segundos (35 seg.) de la activacion del primer rociador. El modelo predijo un total tambien de 10 aproximadamente dieciseis activaciones de rociadores en el transcurso del mismo perfodo de treinta y cinco segundos, tal y como se indica en la Figura 6.
Utilizar un perfodo de demora de entrega de fluido en el sistema 10 dio como resultado la formacion de un area de funcionamiento de rociadores real 26 compuesta de dieciseis (16) rociadores activados, que controlaron el incendio de manera eficaz, tal como se predijo y se evidencio en el hecho de que la ultima activacion termica de un rociador 15 ocurrio en poco menos de tres minutos a partir del momento de la ignicion y no hubo activaciones de rociadores adicionales en los proximos veintiseis minutos del perfodo de prueba. Se observaron caracterfsticas adicionales del rendimiento del sistema de rociadores secos 10, tal y como, por ejemplo, el alcance del dano de la mercancfa o el
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10
15
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35
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comportamiento del fuego respecto del almacenamiento. En el caso de la prueba resumida en la Tabla 2, se observo que el fuego y el dano permanecieron limitados a la disposicion ordenada de la mercancfa principal 54.
En la Figura 6A se muestra un trazado grafico de los accionamientos de rociadores que indica la ubicacion de cada rociador accionado respecto de la pluma de ignicion. El trazado grafico representa dos anillos concentricos de activacion de los rociadores, emanando de manera radial desde la pluma de ignicion. No se observaron saltos en los rociadores.
Ejemplo 3
En una tercera prueba de incendio, se modelo y evaluo un sistema de rociadores 10 para la proteccion de una mercancfa de almacenamiento de Clase III en una sala de una planta de prueba. Los parametros del sistema incluyen una mercancfa de Clase III en una disposicion de estanterfa de doble fila almacenada a una altura de aproximadamente 12,2 m (cuarenta pies (40 pies)) ubicada en un area de almacenamiento, que tiene una altura de techo de aproximadamente 13,1 m (cuarenta y tres pies (43 pies)). El sistema de rociadores secos 10 incluye cien rociadores de almacenamiento de aplicacion especffica en montante de factor K 16,8, que presentan un RTI nominal de 150 (ms)72 (190 (pies-seg.)7) y una clasificacion termica de 414°K (286°F) en un espaciado de 3 m x 3 m (diez pies por diez pies (10 pies x 10 pies)). El sistema de rociadores esta ubicado aproximadamente a 0,18 m (siete pulgadas (7 pulgadas)) debajo del techo.
La planta de prueba se modelo como normalizada para desarrollar el perfil predictivo de liberacion de calor y de activacion de rociadores, tal y como se observa en la Figura 7. A partir de los perfiles predictivos, se predijo que se formarfa un ochenta por ciento del area de funcionamiento de rociadores maxima especificada 27, que suma un total de aproximadamente dieciseis (16) rociadores a partir de un perfodo de demora de entrega de fluido maximo de aproximadamente treinta y nueve segundos (39 seg.). Se identifico un perfodo de demora de entrega de fluido mfnimo de aproximadamente veinte a aproximadamente veintitres segundos (20-23 s.) como el lapso para la activacion termica predicha de los cuatro rociadores crfticos para la altura de techo determinada H1 de 13,1m (cuarenta y tres pies (43 pies)). Se predijo que la primera activacion de rociadores ocurrirfa aproximadamente un minuto y cincuenta y cinco segundos (1:55) despues de la ignicion. Se selecciono un perfodo de demora de entrega de fluido de veintiun segundos (21 seg.) del intervalo de perfodos de demora de entrega de fluido maximo y mfnimo para pruebas.
En la planta de prueba, la disposicion ordenada de mercancfa principal 50 y su centro geometrico se almaceno debajo de cuatro rociadores en una configuracion descentrada. Mas especfficamente, la disposicion ordenada principal 54 de la mercancfa de Clase III se almaceno en estanterfas industriales que utilizan una construccion de montante de acero y viga de acero. Se dispusieron los miembros de estanterfa de 9,8 m de largo por 0,91m de ancho (32 pies de largo por 3 pies de ancho) para ofrecer una estanterfa principal de doble fila con cuatro zonas de almacenamiento de 2,4 m (8 pies). Las vigas superiores se posicionaron en las estanterfas a alturas de nivel vertical en incrementos de 2,4 m (5 pies) por encima del suelo. Se espaciaron dos disposiciones ordenadas meta 52 a una distancia de 2,4 m (ocho pies (8 pies)) alrededor de la disposicion ordenada principal.
Cada disposicion ordenada meta 52 consiste en una estanterfa industrial de una fila que utiliza una construccion de montante de acero y viga de acero. Se dispuso el sistema de estanterfa de 9,8 m de largo por 0,91 m de ancho (32 pies de largo por 3 pies de ancho) para ofrecer una estanterfa meta de una fila con tres zonas de almacenamiento de 2,4 m (8 pies). Las vigas superiores de la estanterfa de la disposicion ordenada meta 52 se posicionaron sobre el suelo y en incrementos de 1,5 m (5 pies) por encima del suelo. Se cargaron las zonas de almacenamiento de la disposicion ordenada principal y meta 14, 16 para ofrecer un espacio libre longitudinal y transversal nominal de seis pulgadas a lo largo de la disposicion ordenada. Las estanterfas de la disposicion ordenada principal y meta tienen una altura aproximada de 11,6 m (38 pies) y estan compuestas por ocho zonas de almacenamiento verticales. La mercancfa estandar de Clase III se construyo a partir de vasos de papel (vacfos, de 0,23 kg (8 onzas.) de tamano), compartimentados en cajas de carton corrugado de cara simple que miden 0,53 m x 0,53 m x 0,53 m (21 pulgadas x 21 pulgadas x 21 pulgadas). Cada caja de carton contiene 125 vasos, 5 capas de 25 vasos. La compartimentacion se logro mediante una unica pared de laminas de carton corrugado para separar las cinco capas y entrelazando verticalmente divisores de carton de cara simple para separar las cinco filas y las cinco columnas de cada capa. Se cargaron ocho cajas de carton en un pale de dos entradas de madera dura de aproximadamente 1,1 m x 1,1 m x 0,13 m (42 pulgadas x 42 pulgadas x 5 pulgadas). El pale pesa aproximadamente 54 kg (119 libras), de los cuales aproximadamente el 20% son vasos de papel, el 43% es madera y el 37% es carton corrugado. La altura de almacenamiento total es de 11,91 m (nominalmente11,9 m (39 pies - 1 pulgadas (nominalmente 40 pies)), y el techo movible se establecio en 13,1 m (43 pies).
Se inicio una prueba de incendio real a 0,53 m (veintiun pulgadas) fuera del centro de la disposicion ordenada principal 114 y la prueba se llevo a cabo durante un perfodo de prueba T de treinta minutos (30 min.). La fuente de ignicion fueron dos inflamadores de algodon parcialmente estandares. Los inflamadores se construyeron con un conjunto de celulosa de 7,6 cm x 7,6 cm (tres pulgadas por tres pulgadas (3 pulgadas x 3 pulgadas)) de largo empapados con 0,11 kg (4 onzas) de gasolina y envueltos en una bolsa de polietileno. Despues de la activacion
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termica del primer rociador en el sistema 10, la entrega y descarga de fluido se demoro por un perfodo de veintiun segundos (21 s.) mediante una valvula solenoide situada despues de la valvula de control de agua primaria. La Tabla 3 a continuacion ofrece una tabla resumen tanto del modelo como de los parametros de la prueba. Ademas, la Tabla 3 ofrece el area de funcionamiento de los rociadores 26 predicha y del perfodo de demora de entrega de fluido 5 seleccionado seguida de los resultados medidos en la prueba.
Tabla 3:
parAmetros
MODELO PRUEBA
Tipo de almacenamiento
Estanterfa de doble fila Estanterfa de doble fila
Tipo de mercancfa
Clase III Clase III
Altura de Almacenamiento Nominal (H2)
12,2 m (40 pies) 12,2 m (40 pies)
Altura de Techo Nominal (H1)
13,1 m (43 pies) 13,1 m (43 pies)
Espacio libre nominal (L)
0,91 m (3 pies) 0,91m (3 pies)
Ubicacion de Ignicion
Menor que 4, descentrada Menor que 4, descentrada
Temperatura de activacion °K (°F)
414 (286) 414 (286)
Indice de tiempo de respuesta - Ampolla de vidrio 5 mm. nominal (ms)1/2 (pies-seg)1/2
105 (190) 105 (190)
Deflector al techo (S)
0,18 m (7 pulgadas) 0,18 m (7 pulgadas)
Coeficiente K de Descarga Nominal dm3/MPa1/2s (gpm/psi /2)
13 (16,8) 13 (16,8)
Presion de Descarga Nominal MPa (psi)
0,21 (30) 0,21 (30)
Densidad de Descarga Nominal dm3/m2s (gpm/pie2)
0,62 (0,92) 0,62 (0,92)
Ancho de pasillo (W)
2,4 m (8 pies) 2,4 m (8 pies)
Espaciado entre rociadores (m x m) (pie x pie)
3 x 3 (10 x 10) 3 x 3 (10 x 10)
Perfodo de demora de entrega de fluido (At)
21 seg 21 seg
RESULTADOS
Duracion de la prueba (min:s)
30:00 30:00
Primer funcionamiento de rociador de techo (min:s)
1:55 1:54
Agua a rociadores (min:s)
2:15
Cantidad de rociadores al momento de entrega de fluido
Aprox. 12 --
Ultimo funcionamiento de rociador de techo (min:s)
2:33
5
10
15
20
25
30
35
parAmetros
MODELO PRUEBA
Presion del sistema a 0,15 MPa (22 psi)
2:40
Cantidad de rociadores de techo activados al momento de la presion del sistema
16 21
Temperatura pico del gas en el techo encima de la ignicion °K (°F)
1051 (1432)
Promedio de 1 minuto maximo de Temperatura del gas en el techo encima de la ignicion °K (°F)
863 (1094)
Temperatura pico del acero en el techo encima de la ignicion °K (°F)
531 (496)
Promedio de 1 minuto maximo de Temperatura del acero en el techo encima de la ignicion °K (°F)
486 (383)
Propagacion del fuego a traves del pasillo
No
Propagacion del fuego mas alla de los extremos
No
Los perfiles predictivos identificaron un crecimiento del fuego que tuvo como resultado la activacion de dos (2) a tres (3) rociadores predichos despues de una demora de entrega de fluido de veintiun segundos. En los dos segundos (2 seg.) posteriores, no se activaron rociadores adicionales, momento en el cual el sistema de rociadores logro la presion de descarga de 0,15 MPa (22 psi.) para conseguir un impacto significativo en el crecimiento del fuego. En consecuencia, se activaron un total de veinte (20) rociadores para formar un area de funcionamiento de rociadores 26 a los treinta segundos (30 seg.) de la activacion del primer rociador. El modelo predijo un total tambien de aproximadamente seis (6) activaciones de rociadores en el transcurso del mismo perfodo de treinta segundos, tal y como se indica en la Figura 7.
En la Figura 7A se muestra un trazado grafico de los accionamientos de rociadores, que indica la ubicacion de cada rociador accionado respecto de la pluma de ignicion. El trazado grafico representa dos anillos concentricos de la activacion de los rociadores, emanando de manera radial desde la pluma de ignicion. Se observo un unico salto de rociador en el primer anillo.
Ejemplo 4
En una cuarta prueba de incendio, se modelo y evaluo un sistema de rociadores 10 para la proteccion de una mercancfa de almacenamiento de Clase III. Los parametros del sistema incluyen una mercancfa de Clase III en una disposicion de estanterfa de doble fila almacenada a una altura de aproximadamente 12,2 m (cuarenta pies (40 pies)), ubicada en un area de almacenamiento que tiene una altura de techo de aproximadamente 13,8 m (cuarenta y cinco pies (45,25 pies)). El sistema de rociadores secos 10 incluye cien rociadores de almacenamiento de aplicacion especffica en montante de factor K 16,8, que presentan un RTI nominal de 105 (ms)72 (190 (pies-seg.)7) y una clasificacion termica de 414°K (286°F) en un espaciado de 3 m por 3 m (diez pies por diez pies (10 pies x 10 pies)). El sistema de rociadores esta ubicado aproximadamente a 0,18 m (siete pulgadas (7 pulgadas)) debajo del techo.
La planta de prueba se modelo como normalizada para desarrollar el perfil predictivo de liberacion de calor y de activacion de rociadores, tal y como se observa en la Figura 8. A partir de los perfiles predictivos, se predijo que se formarfa un ochenta por ciento del area de funcionamiento de rociadores maxima 27, que presenta un total de aproximadamente dieciseis (16) rociadores a partir de un perfodo de demora de entrega de fluido maximo de aproximadamente veintiocho segundos (28 seg.). Se identifico un perfodo de demora de entrega de fluido mfnimo de aproximadamente diez segundos (10 s.) como el lapso para la activacion termica de los cuatro rociadores crfticos para la altura de techo determinada H1 de 14 m (cuarenta y cinco pies (45 pies)). Se predijo que la primera activacion de rociadores ocurrirfa aproximadamente dos minutos (2:00) despues de la ignicion. Se selecciono un perfodo de demora de entrega de fluido de dieciseis (16 seg.) del intervalo de perfodos de demora de entrega de fluido maximo y mfnimo para pruebas.
En la planta de prueba, la disposicion ordenada de mercancfa principal 50 y su centro geometrico se almaceno debajo de cuatro rociadores en una configuracion descentrada. Mas especfficamente, la disposicion ordenada principal 54 de la mercancfa de Clase III se almaceno en estanterfas industriales que utilizan una construccion de
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montante de acero y viga de acero. Se dispusieron los miembros de estanterfa de 9,8 m de largo por 0,91 m de ancho (32 pies de largo por 3 pies de ancho) para ofrecer una estanterfa principal de doble fila con cuatro zonas de almacenamiento de 2,4 m (8 pies). Las vigas superiores se posicionaron en las estanterfas a alturas de nivel vertical en incrementos de 1,5 m (5 pies) por encima del suelo. Se espaciaron dos disposiciones ordenadas meta 52 a una distancia de 2,4 m (ocho pies (8 pies)) alrededor de la disposicion ordenada principal. Cada disposicion ordenada meta 52 consistio en una estanterfa industrial de una fila que utiliza una construccion de montante de acero y viga de acero. Se dispuso el sistema de estanterfa de 9,8 m por 0,91 m (32 pies de largo por 3 pies de ancho) para ofrecer una estanterfa meta de una fila con tres zonas de almacenamiento de 2,4 m (8 pies). Las vigas superiores de la estanterfa de la disposicion ordenada meta 52 se posicionaron sobre el suelo y en incrementos de 1,5 m (5 pies) por encima del suelo. Se cargaron las zonas de almacenamiento de la disposicion ordenada principal y meta 14, 16 para ofrecer un espacio libre longitudinal y transversal nominal de 0,15 m (seis pulgadas) a lo largo de la disposicion ordenada. Las estanterfas de la disposicion ordenada principal y meta tienen una altura aproximada de 11,6 m (38 pies) y estan compuestas por ocho zonas de almacenamiento verticales. La mercancfa estandar de Clase III se construyo a partir de vasos de papel (vacfos, de 0,23 kg (8 onzas.) de tamano), compartimentados en cajas de carton corrugado de cara simple que miden 0,53 m x 0,53 m x 0,53 m (21 pulgadas x 21 pulgadas x 21 pulgadas). Cada caja de carton contiene 125 vasos, 5 capas de 25 vasos. La compartimentacion se logro mediante una unica pared de laminas de carton corrugado para separar las cinco capas y entrelazando verticalmente divisores de carton de cara simple para separar las cinco filas y las cinco columnas de cada capa. Se cargaron ocho cajas de carton en un pale de dos entradas de madera dura de aproximadamente 1,1 m x 1,1 m x 0,13 m (42 pulgadas x 42 pulgadas x 5 pulgadas). El pale pesa aproximadamente 54 kg (119 libras), de los cuales aproximadamente el 20% son vasos de papel, el 43% es madera y el 37% es carton corrugado. La altura de almacenamiento total es de 11,91 m (nominalmente 11,9 m (39 pies - 1 pulgada (nominalmente 40 pies)), y el techo movible se establecio en 13,79 m (45,25 pies).
Se inicio una prueba de incendio real a 0,53 m (veintiun pulgadas) fuera del centro de la disposicion ordenada principal 114 y la prueba se llevo a cabo durante un perfodo de prueba T de treinta minutos (30 min.). La fuente de ignicion fueron dos inflamadores de algodon parcialmente estandares. Los inflamadores se construyeron con un conjunto de celulosa de 7,6 cm x 7,6 cm (tres pulgadas por tres pulgadas (3 pulgadas x 3 pulgadas)) de largo empapados con 0,11 kg (4 onzas) de gasolina y envueltos en una bolsa de polietileno. Despues de la activacion termica del primer rociador en el sistema 10, la entrega y descarga de fluido se demoro por un perfodo de dieciseis (16 s.) mediante una valvula solenoide situada despues de la valvula de control de agua primaria. La Tabla 4 a continuacion ofrece una tabla resumen tanto del modelo como de los parametros de la prueba. Ademas, la Tabla 4 ofrece el area de funcionamiento de los rociadores 26 predicha y el perfodo de demora de entrega de fluido seleccionado seguida de los resultados medidos en la prueba.
Tabla 4:
parAmetros
MODELO PRUEBA
Tipo de almacenamiento
Estanterfa de doble fila Estanterfa de doble fila
Tipo de mercancfa
Clase III Clase III
Altura de Almacenamiento Nominal (H2)
12,2 m (40 pies) 12,2 m (40 pies)
Altura de techo Nominal (H1)
13,8 m (45,25 pies) 13,8 m (45,25 pies)
Espacio libre nominal (L)
1,5 m (5 pies) 1,5 m (5 pies)
Ubicacion de ignicion Ubicacion de ignicion
Menor que 4, descentrada Menor que 4, descentrada
Temperatura de activacion °K (°F)
414 (286) 414 (286)
Indice de tiempo de respuesta - Ampolla de vidrio 5 mm. nominal (ms)1/2 (pies-seg)1/2
105 (190) 105 (190)
Deflector al techo (S)
0,18 m (7 pulgadas) 0,18 m (7 pulgadas)
parAmetros
MODELO PRUEBA
Coeficiente K de Descarga Nominal dm3/MPa1/2s (gpm/psi /2)
13 (16,8) 13 (16,8)
Presion de Descarga Nominal MPa (psi)
0,21 (30) 0,21 (30)
Densidad de Descarga Nominal dm3/m2s (gpm/pie2)
0,62 (0,92) 0,62 (0,92)
Ancho de pasillo (W)
2,4 m (8 pies) 2,4 m (8 pies)
Espaciado entre rociadores (m x m) (pie x pie)
3 x 3 (10 x 10) 3 x 3 (10 x 10)
Perfodo de demora de entrega de fluido (At)
-- 16 seg.
RESULTADOS
Duracion de la prueba (min:s)
30:00 30:00
Primer funcionamiento de rociador de techo (min:s)
2:00 1:29
Agua a rociadores (min:s)
1:45
Cantidad de rociadores al momento de entrega de fluido
Aprox. 6 --
Ultimo funcionamiento de rociador de techo (min:s)
5:06
Presion del sistema a 0,21 MPa (30 psi)
1:50
Cantidad de rociadores de techo activados al momento de la presion del sistema
8 19
Temperatura pico del gas en el techo encima de la ignicion °K (°F)
144 (1600)
Promedio de 1 minuto maximo de Temperatura del gas en el techo encima de la ignicion °K (°F)
820 (1017)
Temperatura pico del acero en el techo encima de la ignicion °K (°F)
444 (339)
Promedio de 1 minuto maximo de Temperatura del acero en el techo encima de la ignicion °K (°F)
382 (228)
Propagacion del fuego a traves del pasillo
Si
Propagacion del fuego mas alla de los extremos
No
Los perfiles predictivos identificaron un crecimiento del fuego que se correspondio con la prediccion de aproximadamente trece (13) activaciones de rociadores despues de la demora de entrega de fluido de dieciseis segundos (16 s.). Sin embargo, con el objetivo de analizar el modelo predictivo para esta prueba y el impacto de la 5 demora de entrega de fluido de dieciseis segundos en el control del incendio, el perfodo significativo para el analisis es el tiempo desde la activacion del primer rociador al momento en que se llega a la presion de funcionamiento completa. Para este perfodo significativo, el modelo predijo ocho activaciones de rociadores. Segun la prueba de incendio, se activaron cuatro rociadores desde el momento de la activacion del primer rociador hasta el momento en que el agua se entrego a la presion de funcionamiento de 0,21 MPa (30 psi.). Ocurrieron activaciones de rociadores
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
adicionales despues de que el sistema lograra la presion de funcionamiento. Un total de diecinueve rociadores estaban funcionando a presion de sistema tres minutos y treinta y siete segundos (3:37) despues de la activacion del primer rociador para conseguir un impacto significativo en el crecimiento del fuego. En consecuencia, se activaron un total de diecinueve (19) rociadores para formar un area de funcionamiento de rociadores 26 a los tres minutos y treinta y siete segundos (3:37) despues de la activacion del primer rociador.
Emplear un perfodo de demora de entrega de fluido en el sistema 10 tuvo como resultado la formacion de un area de funcionamiento de rociadores real 26, compuesta de diecinueve (19) rociadores activados, que controlaron de manera eficaz el incendio. Se observaron caracterfsticas adicionales del rendimiento del sistema de rociadores secos 10, tal y como, por ejemplo, el alcance del dano de la mercancfa o el comportamiento del fuego respecto del almacenamiento. Para la prueba resumida en la Tabla 4, se observa que el fuego se propago desde la disposicion ordenada principal 54 a la disposicion ordenada meta 56; sin embargo, no se observo que los danos se propagaran a los extremos de las disposiciones ordenadas.
Ejemplo 5
En una quinta prueba de incendio, se modelo y evaluo un sistema de rociadores 10 para la proteccion de una mercancfa de almacenamiento de plastico de Grupo A en una sala de una planta de prueba. Los parametros del sistema incluyen una mercancfa de Grupo A en una disposicion de estanterfa de doble fila almacenada a una altura de aproximadamente 6,1 m (veinte pies (20 pies)), ubicada en un area de almacenamiento que tiene una altura de techo de aproximadamente 9,1 m (treinta pies (30 pies)). El sistema de rociadores secos 10 incluye cien rociadores de almacenamiento de aplicacion especffica en montante de factor K 16,8, que presentan un rTi nominal de 105 (ms)72 (190 (pies-seg.)7) y una clasificacion termica de 414°K (286°F) en un espaciado de 3,0 m x 3,0 m (diez pies por diez pies (10 pies x 10 pies)). El sistema de rociadores esta ubicado aproximadamente a 0,18 m (siete pulgadas (7 pulgadas)) debajo del techo.
La planta de prueba se modelo como normalizada para desarrollar el perfil predictivo de liberacion de calor y de activacion de rociadores, tal y como se observa en la Figura 9. A partir de los perfiles predictivos, se predijo que se formarfa un ochenta por ciento del area de funcionamiento de rociadores maxima especificada 27, que suma un total de aproximadamente dieciseis (16) rociadores a partir de un perfodo de demora de entrega de fluido maximo de aproximadamente treinta y cinco segundos (35 seg.). Se identifico un perfodo de demora de entrega de fluido mfnimo de aproximadamente diez segundos (10 s.) como el lapso para la activacion termica de los cuatro rociadores crfticos para la altura de techo determinada H1 de 9,1 m (treinta pies (30 pies)). Se predijo que la primera activacion de rociadores ocurrirfa aproximadamente 1 minuto y cincuenta y cinco segundos (1:55-1:56) despues de la ignicion. Se selecciono un perfodo de demora de entrega de fluido de veintinueve segundos (29 seg.) del intervalo de perfodos de demora de entrega de fluido maximo y mfnimo para pruebas.
En la planta de prueba, la disposicion ordenada de mercancfa principal 50 y su centro geometrico se almaceno debajo de cuatro rociadores en una configuracion descentrada. Mas especfficamente, la disposicion ordenada principal 54 de la mercancfa de Grupo A se almaceno en estanterfas industriales que utilizan una construccion de montante de acero y viga de acero. Se dispusieron los miembros de estanterfa de 9,8 m de largo por 0,91 m de ancho (32 pies de largo por 3 pies de ancho) para ofrecer una estanterfa principal de doble fila con cuatro zonas de almacenamiento de 2,4 m (8 pies). Las vigas superiores se posicionaron en las estanterfas a alturas de nivel vertical en incrementos de 1,5 m (5 pies) por encima del suelo. Se espaciaron dos disposiciones ordenadas meta 52 a una distancia de 2,4 m (ocho pies (8 pies)) alrededor de la disposicion ordenada principal. Cada disposicion ordenada meta 52 consistio en una estanterfa industrial de una fila que utiliza una construccion de montante de acero y viga de acero. Se dispuso el sistema de estanterfa de 9,8 m de largo por 0,91 m de ancho (32 pies de largo por 3 pies de ancho) para ofrecer una estanterfa meta de una fila con tres zonas de almacenamiento de 2,4 m (8 pies). Las vigas superiores de la estanterfa de la disposicion ordenada meta 52 se posicionaron sobre el suelo y en incrementos de
1,5 m (5 pies) por encima del suelo. Se cargaron las zonas de almacenamiento de la disposicion ordenada principal y meta 14, 16 para ofrecer un espacio libre longitudinal y transversal nominal de 0,15 m (seis pulgadas) a lo largo de la disposicion ordenada.
Las estanterfas de la disposicion ordenada principal y meta tienen una altura aproximada de 5,8 m (19 pies) y estan compuestas por ocho zonas de almacenamiento verticales. La mercancfa de plastico de Grupo A estandar se construyo a partir de vasos de poliestireno cristalinos rfgidos (vacfos, 0,45 kg (16 onzas) de tamano) empaquetados en cajas de carton corrugado de cara simple compartimentados. Los vasos se dispusieron en cinco capas, 25 por capa con un total de 125 por caja de carton. La compartimentacion se logro mediante una unica pared de laminas de carton corrugado para separar las cinco capas y entrelazando verticalmente divisores de carton de cara simple para separar las cinco filas y las cinco columnas de cada capa. Una carga de pale esta formada por ocho cajas en forma de cubo de 0,53 m (21 pulgadas), dispuestas a 2 x 2 x 2. Cada carga de pale esta sostenida por un pale de dos entradas con listones de madera dura de 1,1 m por 1,1 m por 0,13 m (42 pulgadas por 42 pulgadas por 5 pulgadas). El pale pesa aproximadamente 75 kg (165 libras), de los cuales aproximadamente el 40% es plastico, el 31% es
madera y el 29% es carton corrugado. La altura de almacenamiento total es de nominalmente de 6,1m (20 pies), y el techo movible se establecio en 30 pies.
Se inicio una prueba de incendio real a 0,53 m (veintiun pulgadas) fuera del centro de la disposicion ordenada principal 114 y la prueba se llevo a cabo durante un perfodo de prueba T de treinta minutos (30 min.). La fuente de 5 ignicion fueron dos inflamadores de algodon parcialmente estandares. Los inflamadores se construyeron con un conjunto de celulosa de 7,6 cm x 7,6 cm (tres pulgadas por tres pulgadas (3 pulgadas x 3 pulgadas)) de largo, empapados con 0,11 kg (4 onzas) de gasolina y envueltos en una bolsa de polietileno. Despues de la activacion termica del primer rociador en el sistema 10, la entrega y descarga de fluido se demoro por un perfodo de veintinueve segundos (29 s.) mediante una valvula solenoide situada despues de la valvula de control de agua 10 primaria. La Tabla 5 a continuacion ofrece una tabla resumen tanto del modelo como de los parametros de la prueba. Ademas, la Tabla 5 ofrece el area de funcionamiento de los rociadores 26 predicha y el perfodo de demora de entrega de fluido seleccionado seguida de los resultados medidos en la prueba.
Tabla 5
parAmetros
MODELO PRUEBA
Tipo de almacenamiento
Estanterfa de doble fila Estanterfa de doble fila
Tipo de mercancfa
Grupo A Grupo A
Altura de Almacenamiento Nominal (H2)
6,1 m (20 pies) 6,1 m (20 pies)
Altura de techo Nominal (H1)
9,1 m (30 pies) 9,1 m (30 pies)
Espacio libre nominal (L)
3,0 m (10 pies) 3,0 m (10 pies)
Ubicacion de Ignicion
Menor que 4, descentrada Menor que 4, descentrada
Temperatura de activacion °K (°F)
414 (286) 414 (286)
Indice de tiempo de respuesta - Ampolla de vidrio 5 mm. nominal (ms)1/2 (pies-seg)1/2
105 (190) 105 (190)
Deflector al techo (S)
0,18 m (7 pulgadas) 0,18 m (7 pulgadas)
Coeficiente K de Descarga Nominal dm3/MPa1/2s (gpm/psi /2)
13 (16,8) 13 (16,8)
Presion de Descarga Nominal MPa (psi)
0,15 (22) 0,15 (22)
Densidad de Descarga Nominal dm3/m2s (gpm/pie2)
0,54 (0,79) 0,54 (0,79)
Ancho de pasillo (W)
1,2 m (4 pies) 1,2 m (4 pies)
Espaciado entre rociadores (m x m) (pie x pie)
3 x 3 (10 x 10) 3 x 3 (10 x 10)
Penodo de demora de entrega de fluido (At)
-- 29 seg
RESULTADOS
Duracion de la prueba (min:s)
30:00 30:00
5
10
15
20
25
parAmetros
MODELO PRUEBA
Primer funcionamiento de rociador de techo (min:s)
1:56 1:47
Agua a rociadores (min:s)
2:11
Cantidad de rociadores al momento de entrega de fluido
--
Ultimo funcionamiento de rociador de techo (min:s)
2:26
Presion del sistema a 0,15 MPa (22 psi)
2:50
Cantidad de rociadores de techo activados al momento de la presion del sistema
15
Temperatura pico del gas en el techo encima de la ignicion °K (°F)
1314 (1905)
Promedio de 1 minuto maximo de Temperatura del gas en el techo encima de la ignicion °K (°F)
992 (1326)
Temperatura pico del acero en el techo encima de la ignicion °K (°F)
582 (588)
Promedio de 1 minuto maximo de Temperatura del acero en el techo encima de la ignicion °K (°F)
508 (454)
Propagacion del fuego a traves del pasillo
Si
Propagacion del fuego mas alla de los extremos
No
Segun los resultados de las pruebas, el sistema de rociadores estuvo dentro del cinco por ciento de la presion de funcionamiento del sistema (0,15 Mpa) (22 psi.) a treinta segundos (30 s.) de la activacion del primer rociador, y se logro la presion del sistema dentro de los 3 minutos posteriores a la ignicion. El sistema logro la presion de descarga 0,15 MPa (22 psi.) de tal manera que la densidad de descarga del rociador 16 fuese igual a aproximadamente 0,54 dm3/m2s (0,79 gpm/pies2), correspondiendo sustancialmente a los criterios de diseno especificados. Durante el perfodo de treinta segundos posteriores a la activacion del primer rociador, ocurrieron trece activaciones de rociadores adicionales. Los perfiles predictivos identificaron un crecimiento del fuego que se correspondio en aproximadamente doce a trece (12-13) activaciones de rociadores despues de una demora de entrega de fluido de veintinueve segundos (29 s.). Un total de quince rociadores estaban operando a treinta y nueve segundos (39 s.) despues de la activacion del primer rociador para conseguir un impacto significativo en el crecimiento del fuego. En consecuencia, se activaron un total de quince (15) rociadores para formar un area de funcionamiento de rociadores 26 a los treinta y nueve segundos (39 seg.) de la activacion del primer rociador. Por lo tanto, se activaron menos del 20% del total de rociadores disponibles. Los quince (15) rociadores activados se activaron dentro de un intervalo de 110 seg. a 250 seg. despues de la ignicion inicial.
Emplear un perfodo de demora de entrega de fluido en el sistema 10 tuvo como resultado la formacion de un area de funcionamiento de rociadores real 26, compuesta por quince (15) rociadores activados, que controlaron de manera eficaz el incendio. Se observaron caracterfsticas adicionales del rendimiento del sistema de rociadores secos 10 tal y como, por ejemplo, el alcance del dano de la mercancfa o el comportamiento del fuego respecto del almacenamiento. Para la prueba resumida en la Tabla 5, se observa que el fuego se propago desde la disposicion ordenada principal 54 a la disposicion ordenada meta 56; sin embargo, el incendio no sobrepaso los extremos de la disposicion de prueba.
En la Figura 9A se muestra un trazado grafico de los accionamientos de rociadores, que indica la ubicacion de cada rociador accionado respecto de la pluma de ignicion. El trazado grafico representa dos anillos concentricos de la activacion de los rociadores, emanando de manera radial desde la pluma de ignicion. No se observaron saltos en los rociadores.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
Ejemplo 6
En una sexta prueba de incendio, se modelo y evaluo un sistema de rociadores 10 para la proteccion de una mercancfa de almacenamiento de Clase II en una sala de una planta de prueba. Los parametros del sistema incluyen una mercancfa de Clase II en una disposicion de estanterfa de doble fila almacenada a una altura de aproximadamente 10,4 m (treinta y cuatro pies (34 pies)), ubicada en un area de almacenamiento que tiene una altura de aproximadamente 12,2 m (cuarenta pies (40 pies)). El sistema de rociadores secos 10 incluye cien rociadores de almacenamiento 20 de aplicacion especffica en montante de factor K 16,8, en un sistema de tuberfas de bucle que presentan un RTI nominal de 105 (ms)72 (190 (pies-seg.)7) y una clasificacion termica de 414°K (286°F) en un espaciado de 3 m x 3 m (diez pies por diez pies (10 pies x 10 pies)). El sistema de rociadores 10 esta ubicado aproximadamente a 0,18 m (siete pulgadas (7 pulgadas)) debajo del techo. El sistema de rociadores 10 se configuro para qfrecer una entrega de fluido que presenta una densidad de descarga nominal de aproximadamente °,M dm /m s (0,8 gpm/pies ) a una presion de descarga nominal de aproximadamente 0,15 MPa (22 psi.).
La planta de prueba se modelo para desarrollar el perfil predictivo de liberacion de calor y la activacion de rociadores, tal y como se muestra en la Figura 10. A partir de los perfiles predictivos, se predijo que se formarfa un ochenta por ciento del area de funcionamiento de rociadores maxima especificada 26, que suma un total de aproximadamente dieciseis (16) rociadores a partir de un perfodo de demora de entrega de fluido maximo de aproximadamente veinticinco segundos (25 seg.). Se identifico un perfodo de demora de entrega de fluido mfnimo de aproximadamente diez segundos (10 s.) como el lapso para la activacion termica predicha del area de funcionamiento de rociadores minima 28, formada por cuatro rociadores crfticos para la altura de techo determinada H1 de 12,2 m (cuarenta pies (40 pies)). Se predijo que la primera activacion de rociadores ocurrirfa aproximadamente 1 minuto y cincuenta y cinco segundos (1:55) despues de la ignicion. Se selecciono un perfodo de demora de entrega de fluido de treinta y un segundos (31 seg.), fuera del intervalo de demora de entrega de fluido maximo y mfnimo predicho para pruebas.
En la planta de prueba, la disposicion ordenada de mercancfa principal 50 y su centro geometrico se almaceno debajo de cuatro rociadores en una configuracion descentrada. Mas especfficamente, la disposicion ordenada principal 54 de la mercancfa de Clase II se almaceno en estanterfas industriales que utilizan una construccion de montante de acero y viga de acero. Se dispusieron los miembros de estanterfa de 9,8 m de largo por 0,91 m de ancho (32 pies de largo por 3 pies de ancho) para ofrecer una estanterfa principal de doble fila con cuatro zonas de almacenamiento de 2,4 m (8 pies). Las vigas superiores se posicionaron en las estanterfas a alturas de nivel vertical en incrementos de 1,5 m (5 pies) por encima del suelo. Se espaciaron dos disposiciones ordenadas meta 52 a una distancia de 2,4 m (ocho pies (8 pies)) alrededor de la disposicion ordenada principal. Cada disposicion ordenada meta 52 consistio en una estanterfa industrial de una fila que utiliza una construccion de montante de acero y viga de acero. Se dispuso el sistema de estanterfa de 9,8 m de largo por 0,91 m de ancho (32 pies de largo por 3 pies de ancho) para ofrecer una estanterfa meta de una fila con tres zonas de almacenamiento de 2,4 m (8 pies). Las vigas superiores de la estanterfa de la disposicion ordenada meta 52 se posicionaron sobre el suelo y en incrementos de
1,5 m (5 pies) por encima del suelo. Se cargaron las zonas de almacenamiento de la disposicion ordenada principal y meta 14, 16 para ofrecer un espacio libre longitudinal y transversal nominal de 0,15 m (seis pulgadas) a lo largo de la disposicion ordenada. Las estanterfas de la disposicion ordenada principal y meta tienen una altura aproximada de 10,1 m (33 pies) y estan compuestas por siete zonas de almacenamiento verticales. La mercancfa Clase II se construyo a partir de envases de carton corrugado de triple cara doble con refuerzos de acero en cinco lados, insertados para otorgar estabilidad. Las medidas externas nominales del carton son 1,1 m de ancho x 1,1 m de largo x 1,1 m de alto (42 pulgadas de ancho x 42 pulgadas de largo x 42 pulgadas de alto) en un unico pale de doble entrada de madera dura con medidas nominales de 1,1 m de ancho x 1,1 m de largo x 0,13 m de alto (42 pulgadas de ancho x 42 pulgadas de largo x 5 pulgadas de alto). El envase de carton de triple cara doble pesa aproximadamente 38 kg (84 libras) y cada pale pesa aproximadamente 24 kg (52 libras). La altura de almacenamiento total es de 10,4 m (34 pies - 2 pulgadas (nominalmente 34 pies)), y el techo movible se establecio en 12,2 m (40 pies).
Se inicio una prueba de incendio real a 0,53 m (veintiun pulgadas) fuera del centro de la disposicion ordenada principal 54 y la prueba se llevo a cabo durante un perfodo de prueba T de treinta minutos (30 min.). La fuente de ignicion fueron dos inflamadores de algodon parcialmente estandares. Los inflamadores se construyeron con un conjunto de celulosa de 7,6 cm x 7,6 cm (tres pulgadas por tres pulgadas (3 pulgadas x 3 pulgadas)) de largo empapados con 0,11 kg (4 onzas) de gasolina y envueltos en una bolsa de polietileno. Despues de la activacion termica del primer rociador en el sistema 10, la entrega y descarga de fluido se demoro por un perfodo de treinta segundos (30 s.) mediante una valvula solenoide situada despues de la valvula de control de agua primaria. La Tabla 6 a continuacion ofrece una tabla resumen tanto del modelo como de los parametros de la prueba. Ademas, la Tabla 6 ofrece el area de funcionamiento de los rociadores y el perfodo de demora de entrega de fluido predichos seguida de los resultados medidos en la prueba.
parAmetros
MODELO PRUEBA
Tipo de almacenamiento
Estantena de doble fila Estantena de doble fila
Tipo de mercanda
Clase II Clase II
Altura de Almacenamiento Nominal (H2)
10,4 m (34 pies) 10,4 m (34 pies)
Altura de techo Nominal (H1)
12,2 m (40 pies) 12,2 m (40 pies)
Espacio libre nominal (L)
1,8 m (6 pies) 1,8 m (6 pies)
Ubicacion de Ignicion
Menor que 4, descentrada Menor que 4, descentrada
Temperatura de activacion °K (°F)
414 (286) 414 (286)
Indice de tiempo de respuesta - Ampolla de vidrio 5 mm. nominal (ms)1/2 (pies-seg)1/2
105 (190) 105 (190)
Deflector al techo (S)
0,18 m (7 pulgadas) 0,18 m (7 pulgadas)
Coeficiente K de Descarga Nominal dm3/MPa1/2s (gpm/psi /2)
13 (16,8) 13 (16,8)
Presion de Descarga Nominal MPa (psi)
0,15 (22) 0,15 (22)
Densidad de Descarga Nominal dm3/m2s (gpm/pie2)
0,54 (0,79) 0,54 (0,79)
Ancho de pasillo (W)
2,4 m (8 pies) 2,4 m (8 pies)
Espaciado entre rociadores (m x m) (pie x pie)
3 x 3 (10 x 10) 3 x 3 (10 x 10)
Penodo de demora de entrega de fluido (At)
25 seg 31 seg
RESULTADOS
Duracion de la prueba (min:s)
30:00 30:00
Primer funcionamiento de rociador de techo (min:s)
2:13
Agua a rociadores (min:s)
2:44
Cantidad de rociadores al momento de entrega de fluido
Ultimo funcionamiento de rociador de techo (min:s)
3:00*
Presion del sistema a 0,15 MPa (22 psi)
3:11
Cantidad de rociadores de techo activados al momento de la presion del sistema
36
5
10
15
20
25
30
35
40
parAmetros
MODELO PRUEBA
Temperatura pico del gas en el techo encima de la ignicion °K (°F)
1221 (1738)
Promedio de 1 minuto maximo de Temperatura del gas en el techo encima de la ignicion °K (°F)
1035 (1404)
Temperatura pico del acero en el techo encima de la ignicion °K (°F)
586 (596)
Promedio de 1 minuto maximo de Temperatura del acero en el techo encima de la ignicion °K (°F)
514 (466)
Propagacion del fuego a traves del pasillo
No
Propagacion del fuego mas alla de los extremos
No
* En el minuto 3:00 la presion de descarga del rociadores era de aproximadamente 0,10 MPa (15 psig) (80% de la tasa de descarga del diseno).
El sistema de rociadores alcanzo la presion de descarga de 0,10 MPa (15 psi.) a aproximadamente los tres minutos de la ignicion. Se activaron un total de treinta y seis rociadores para formar un area de funcionamiento de rociadores 26 a los treinta y ocho segundos (38 seg.) de la activacion del primer rociador. Se ha de observar que el sistema alcanzo una presion de funcionamiento de aproximadamente 0,09 MPa (13 psig.) a aproximadamente dos minutos cuarenta y nueve segundos (2:49) de la ignicion, y que se llevo a cabo un ajuste manual de la velocidad de la bomba desde el minuto 2:47 hasta aproximadamente el minuto 3:21. A los tres minutos de la ignicion, la presion de descarga del rociadores era de aproximadamente 0,10 MPA (quince (15) psig.).
El resultado de activacion de los rociadores del Ejemplo 6 muestra un escenario en el que se forma un area de funcionamiento de rociadores de rodear y ahogar; sin embargo, el area de funcionamiento se formo mediante el funcionamiento de treinta y seis rociadores, que es menos eficiente que un area de funcionamiento de rociadores preferida de veintiseis y, mas preferiblemente, de veinte o menos rociadores. Se debe notar ademas que el funcionamiento de los treinta y seis rociadores se activaron y descargaron a la presion de funcionamiento disenada dentro de un marco de tiempo aceptable para un sistema de rociadores secos, configurado para controlar un incendio con una configuracion de rodear y ahogar. Mas especfficamente, el area de funcionamiento de rociadores completa se formo y se descargo a presion de funcionamiento en menos de cinco minutos, a los tres minutos y once segundos (3:11). Se observaron caracterfsticas adicionales del rendimiento del sistema de rociadores secos 10, tal y como, por ejemplo, el alcance del dano de la mercancfa o el comportamiento del fuego respecto del almacenamiento. En el caso de la prueba resumida en la Tabla 6, se observo que el fuego y el dano permanecieron limitados a la disposicion ordenada de la mercancfa principal 50.
En la Figura 10A se muestra un trazado grafico de los accionamientos de rociadores, que indica la ubicacion de cada rociador accionado respecto de la pluma de ignicion. El trazado grafico representa dos anillos concentricos de activacion de rociadores, emanando de manera radial desde la pluma de ignicion. No se observaron saltos en los rociadores.
Ejemplo 7
En una septima prueba de incendio, se modelo y evaluo un sistema de rociadores 10 para la proteccion de una mercancfa de almacenamiento de Clase III en una sala de una planta de prueba. Los parametros del sistema incluyen una mercancfa de Clase III en una disposicion de estanterfa de doble fila almacenada a una altura de aproximadamente 10,7 m (treinta y cinco pies (35 pies)), ubicada en un area de almacenamiento que tiene una altura de techo de aproximadamente 13,7 m (cuarenta y cinco pies (45 pies)). El sistema de rociadores secos 10 incluye cien rociadores de almacenamiento de aplicacion especffica en montante de factor K 16,8 en un sistema de tuberfas de bucle, que presentan un RTI nominal de 105 (ms)72 (190 (pies-seg.)7) y una clasificacion termica de 414°K (286°F) en un espaciado de 3 m por 3 m (diez pies por diez pies (10 pies x 10 pies)). El sistema de rociadores se ubico de tal manera que los deflectores de los rociadores estuviesen a aproximadamente 0,18 m (siete pulgadas (7 pulgadas.)) debajo del techo.
La planta de prueba se modelo como normalizada para desarrollar el perfil predictivo de liberacion de calor y de activacion de rociadores, tal y como se observa en la Figura 11. A partir de los perfiles predictivos, se predijo que se formarfa un ochenta por ciento del area de funcionamiento de rociadores maxima 27, que presenta un total de aproximadamente dieciseis (16) rociadores a partir de un perfodo de demora de entrega de fluido maximo de
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15
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25
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40
aproximadamente veintiseis segundos a aproximadamente treinta y dos segundos (26-32 seg.). Se identified un perfodo de demora de entrega de fluido mfnimo de aproximadamente uno a dos segundos (1-2 s.) eomo el lapso para la activacion termica de los euatro roeiadores crfticos para la altura de teeho determinada H1 de 13,7 m (euarenta y eineo pies (45 pies)). Se predijo que la primera activacion de roeiadores ocurrirfa aproximadamente un minuto y eineuenta segundos (1:50) despues de la ignicion. Se evaluo un perfodo de demora de entrega de fluido de aproximadamente veintitres segundos (23 seg.) del intervalo de perfodos de demora de entrega de fluido maximo y mfnimo para pruebas.
En la planta de prueba, la disposicion ordenada de mercancfa principal 50 y su eentro geometrico se almaceno debajo de euatro roeiadores en una configuracion deseentrada. Mas especfficamente, la disposicion ordenada principal 54 de la mercancfa de Clase III se almaceno en estanterfas industriales que utilizan una construccion de montante de aeero y viga de aeero. Se dispusieron los miembros de estanterfa de 9,8 m de largo por 0,91 m de aneho (32 pies de largo por 3 pies de aneho) para ofreeer una estanterfa principal de doble fila eon euatro zonas de almaeenamiento de 2,4 m (8 pies). Las vigas superiores se posieionaron en las estanterfas a alturas de nivel vertical en inerementos de 1,5 m (5 pies) por eneima del suelo. Se espaeiaron dos disposieiones ordenadas meta 52 a una distaneia de 2,4 m (oeho pies (8 pies)) alrededor de la disposicion ordenada principal. Cada disposicion ordenada meta 52 consistio en una estanterfa industrial de una fila que utiliza una construccion de montante de aeero y viga de aeero. Se dispuso el sistema de estanterfa de 9,8 m de largo por 0,91 m de aneho (32 pies de largo por 3 pies de aneho) para ofreeer una estanterfa meta de una fila eon tres zonas de almaeenamiento de 2,4 m (8 pies). Las vigas superiores de la estanterfa de la disposicion ordenada meta 52 se posieionaron sobre el suelo y en inerementos de
1,5 m (5 pies) por eneima del suelo. Se eargaron las zonas de almaeenamiento de la disposicion ordenada principal y meta 14, 16 para ofreeer un espaeio libre longitudinal y transversal nominal de 0,15 m (seis pulgadas) a lo largo de la disposicion ordenada. Las estanterfas de la disposicion ordenada principal y meta tienen una altura aproximada de 10 m (33 pies) y estan eompuestas por siete zonas de almaeenamiento verticales. La mercancfa estandar de Clase III se eonstruyo a partir de vasos de papel (vacfos, de 0,23 kg (8 onzas.) de tamano), compartimentados en eajas de carton eorrugado de eara simple que miden 0,53 m x 0,53 m x 0,53 m (21 pulgadas x 21 pulgadas x 21 pulgadas). Cada eaja de carton eontiene 125 vasos, 5 eapas de 25 vasos. La eompartimentaeion se logro mediante una uniea pared de laminas de carton eorrugado para separar las eineo eapas y entrelazando verticalmente divisores de carton de eara simple para separar las eineo filas y las eineo eolumnas de cada eapa. Se eargaron oeho eajas de carton en un pale de dos entradas de madera dura de aproximadamente 1,2 m x 1,1 m x 0,13 m (42 pulgadas x 42 pulgadas x 5 pulgadas). El pale pesa aproximadamente 54 kg (119 libras), de los euales aproximadamente el 20% son vasos de papel, el 43% es madera y el 37% es carton eorrugado. La altura de almaeenamiento total es de 10,4 m (34 pies - 2 pulgadas (nominalmente 35 pies)), y el teeho movible se estableeio en 13,7 m (45 pies).
Se inieio una prueba de ineendio real a 0,53 m (veintiun pulgadas) fuera del eentro de la disposicion ordenada principal 114 y la prueba se llevo a eabo durante un perfodo de prueba T de treinta minutos (30 min.). La fuente de ignicion fueron dos inflamadores de algodon pareialmente estandares. Los inflamadores se eonstruyeron eon un eonjunto de eelulosa de 7,6 cm x 7,6 cm (tres pulgadas por tres pulgadas (3 pulgadas x 3 pulgadas)) de largo, empapados eon 0,11 kg (4 onzas) de gasolina y envueltos en una bolsa de polietileno. Despues de la activacion termica del primer roeiador en el sistema 10, la entrega y desearga de fluido se demoro por un perfodo de veintitres segundos (23 s.) mediante una valvula solenoide situada despues de la valvula de control de agua primaria. La Tabla 7 a eontinuaeion ofreee una tabla resumen tanto del modelo eomo de los parametros de la prueba. Ademas, la Tabla 7 ofreee el area de funeionamiento de los roeiadores 26 predieha y el perfodo de demora de entrega de fluido seleeeionado seguida de los resultados medidos en la prueba.
Tabla 7:
parAmetros
MODELO PRUEBA
Tipo de almaeenamiento
Estanterfa de doble fila Estanterfa de doble fila
Tipo de mercancfa
Clase III Clase III
Altura de Almaeenamiento Nominal (H2)
10,7 m (35 pies) 10,7 m (35 pies)
Altura de teeho Nominal (H1)
13,7 m (45 pies) 13,7 m (45 pies)
Espaeio libre nominal (L)
3 m (10 pies) 3 m (10 pies)
parAmetros
MODELO PRUEBA
Ubicacion de ignicion Ubicacion de ignicion
Menor que 4, descentrada Menor que 4, descentrada
Temperatura de activacion °K (°F)
414 (286) 414 (286)
Indice de tiempo de respuesta - Ampolla de vidrio 5 mm. nominal (ms)1/2 (pies-seg)1/2
105 (190) 105 (190)
Deflector al techo (S)
0,18 m (7 pulgadas) 0,18 m (7 pulgadas)
Coeficiente K de Descarga Nominal dm3/MPa1/2s (gpm/psi %)
13 (16,8) 13 (16,8)
Presion de Descarga Nominal MPa (psi)
0,21 (30) 0,21 (30)
Densidad de Descarga Nominal dm3/m2s (gpm/pie2)
0,62 (0,92) 0,62 (0,92)
Ancho de pasillo (W)
2,4 m (8 pies) 2,4 m (8 pies)
Espaciado entre rociadores (pie x pie)
3 x 3 (10 x 10) 3 x 3 (10 x 10)
Penodo de demora de entrega de fluido (At)
23 seg. 23 seg.
RESULTADOS
Duracion de la prueba (min:s)
30:00 30:00
Primer funcionamiento de rociador de techo (min:s)
2:02
Agua a rociadores (min:s)
2:25
Cantidad de rociadores al momento de entrega de fluido
Ultimo funcionamiento de rociador de techo (min:s)
2:32
Presion del sistema a 0,21 MPa (30 psi)
2:29*
Cantidad de rociadores de techo activados al momento de la presion del sistema
14
Temperatura pico del gas en el techo encima de la ignicion °K (°F)
1198 (1697)
Promedio de 1 minuto maximo de Temperatura del gas en el techo encima de la ignicion °K (°F)
915 (1188)
Temperatura pico del acero en el techo encima de la ignicion °K (°F)
525 (485)
Promedio de 1 minuto maximo de Temperatura del acero en el techo encima de la ignicion °K (°F)
440 (333)
Propagacion del fuego a traves del pasillo
No
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
parAmetros
MODELO PRUEBA
Propagacion del fuego mas alla de los extremos
No
* La presion de diseno de 0,21 MPa (30 psig) se consiguio a los 2:29 minutos y la presion completa de 0,28 MPa (40 psig) se consiguio a los 2:32 minutos, despues de los cuales, la presion se redujo durante los 24 segundos
posteriores a 0,21 MPa (30 psig.).
Los perfiles predictivos identificaron un crecimiento del fuego que se correspondio con la prediccion de aproximadamente dieciseis (16) activaciones de rociadores despues de una demora de entrega de fluido de veintiseis a treinta y dos segundos. De acuerdo con las observaciones de la prueba de incendio, un total de doce rociadores estaban funcionando a presion del sistema a veintinueve segundos (29 s.) de la activacion del primer rociador para conseguir un impacto significativo en el crecimiento del fuego. A continuacion, se activaron dos rociadores adicionales para formar un area de funcionamiento de rociadores 26, sumando un total de catorce rociadores a los treinta segundos (30 seg.) de la activacion del primer rociador.
Emplear un perfodo de demora de entrega de fluido en el sistema 10 tuvo como resultado la formacion de un area de funcionamiento de rociadores real 26 compuesta por catorce (14) rociadores activados, que controlaron de manera eficaz el incendio. Se observaron caracterfsticas adicionales del rendimiento del sistema de rociadores secos 10, tal y como, por ejemplo, el alcance del dano de la mercancfa o el comportamiento del fuego respecto del almacenamiento. Para la prueba resumida en la Tabla 7, se observo que la propagacion del fuego se limito a las dos zonas de almacenamiento centrales de la disposicion ordenada principal 54, y el humedecimiento previo de las disposiciones ordenadas meta 56 evito su ignicion. No se observaron saltos en los rociadores.
Ejemplo 8
En una octava prueba de incendio, se modelo y evaluo un sistema de rociadores 10 para la proteccion de una mercancfa de almacenamiento de Clase III. Los parametros del sistema incluyen una mercancfa de Clase III en una disposicion de estanterfa de doble fila almacenada a una altura de aproximadamente 10,7 m (treinta y cinco pies (35 pies)), ubicada en un area de almacenamiento que tiene una altura de techo de aproximadamente 12,2 m (cuarenta pies (40 pies)). El sistema de rociadores secos 10 incluye cien rociadores de almacenamiento de aplicacion especffica en montante de factor K 16,8 en un sistema de tuberfas de bucle, que presentan un RTI nominal de 105 (ms)72 (190 (pies-seg.)7) y una clasificacion termica de 414°K (286°F) en un espaciado de 3 m por 3 m (diez pies por diez pies (10 pies x 10 pies)). El sistema de rociadores se ubico de tal manera que los deflectores de los rociadores estuviesen a aproximadamente 0,18 m (siete pulgadas (7 pulgadas.)) por debajo del techo.
La planta de prueba se modelo como normalizada para desarrollar el perfil predictivo de liberacion de calor y de activacion de rociadores, tal y como se observa en la Figura 12. A partir de los perfiles predictivos, se predijo que se formarfa un ochenta por ciento del area de funcionamiento de rociadores maxima 27, que presenta un total de aproximadamente dieciseis (16) rociadores a partir de un perfodo de demora de entrega de fluido maximo de aproximadamente veintisiete segundos (27 seg.). Se identifico un perfodo de demora de entrega de fluido mfnimo de aproximadamente seis segundos (6 s.) como el lapso para la activacion termica de los cuatro rociadores crfticos para la altura de techo determinada H1 de 12 m (cuarenta pies (40 pies)). Se predijo que la primera activacion de rociadores ocurrirfa aproximadamente un minuto y cincuenta y cuatro segundos (1:54) despues de la ignicion. Se selecciono un perfodo de demora de entrega de fluido de veintisiete segundos (27 seg.) del intervalo de perfodos de demora de entrega de fluido maximo y mfnimo para pruebas.
En la planta de prueba, la disposicion ordenada de mercancfa principal 50 y su centro geometrico se almaceno debajo de cuatro rociadores en una configuracion descentrada. Mas especfficamente, la disposicion ordenada principal 54 de la mercancfa de Clase III se almaceno en estanterfas industriales que utilizan una construccion de montante de acero y viga de acero. Se dispusieron los miembros de estanterfa de 9,8 m de largo por 0,91 m de ancho (32 pies de largo por 3 pies de ancho) para ofrecer una estanterfa principal de doble fila con cuatro zonas de almacenamiento de 2,4 m (8 pies). Las vigas superiores se posicionaron en las estanterfas a alturas de nivel vertical en incrementos de 1,5 m (5 pies) por encima del suelo. Se espaciaron dos disposiciones ordenadas meta 52 a una distancia de 2,4 m (ocho pies (8 pies)) alrededor de la disposicion ordenada principal. Cada disposicion ordenada meta 52 consistio en una estanterfa industrial de una fila que utiliza una construccion de montante de acero y viga de acero. Se dispuso el sistema de estanterfa de 9,8 m de largo por 0,91 m de ancho (32 pies de largo por 3 pies de ancho) para ofrecer una estanterfa meta de una fila con tres zonas de almacenamiento de 2,4 m (8 pies). Las vigas superiores de la estanterfa de la disposicion ordenada meta 52 se posicionaron sobre el suelo y en incrementos de
1,5 m (5 pies) por encima del suelo. Se cargaron las zonas de almacenamiento de la disposicion ordenada principal y meta 14, 16 para ofrecer un espacio libre longitudinal y transversal nominal de 0,15 m (seis pulgadas) a lo largo de
la disposicion ordenada. Las estanterfas de la disposicion ordenada principal y meta tienen una altura aproximada de 10,1 m (33 pies) y estan compuestas por siete zonas de almacenamiento verticales. La mercancfa estandar de Clase III se construyo a partir de vasos de papel (vacfos, de 0,23 kg (8 onzas.) de tamano), compartimentados en cajas de carton corrugado de cara simple que miden 0,53 m x 0,53 m x 0,53 m (21 pulgadas x 2l pulgadas x 21 5 pulgadas). Cada caja de carton contiene 125 vasos, 5 capas de 25 vasos. La compartimentacion se logro mediante una unica pared de laminas de carton corrugado para separar las cinco capas y entrelazando vertical mente divisores de carton de cara simple para separar las cinco filas y las cinco columnas de cada capa. Se cargaron ocho cajas de carton en un pale de dos entradas de madera dura de aproximadamente 1,1 m x 1,1 m x 0,13 m (42 pulgadas x 42 pulgadas x 5 pulgadas). El pale pesa aproximadamente 54 kg (119 libras), de los cuales aproximadamente el 20% 10 son vasos de papel, el 43% es madera y el 37% es carton corrugado. La altura de almacenamiento total fue de 10,4 m (34 pies - 2 pulgadas (nominalmente 35 pies)), y el techo movible se establecio en 12,2 m (40 pies).
Se inicio una prueba de incendio real a 0,53 m (veintiun pulgadas) fuera del centro de la disposicion ordenada principal 114 y la prueba se llevo a cabo durante un perfodo de prueba T de treinta minutos (30 min.). La fuente de ignicion fueron dos inflamadores de algodon parcialmente estandares. Los inflamadores se construyeron con un 15 conjunto de celulosa de 7,6 cm x 7,6 cm (tres pulgadas por tres pulgadas (3 pulgadas x 3 pulgadas)) de largo, empapados con 0,11 kg (4 onzas) de gasolina y envueltos en una bolsa de polietileno. Despues de la activacion termica del primer rociador en el sistema 10, la entrega y descarga de fluido se demoro por un perfodo de veintisiete segundos (27 s.) mediante una valvula solenoide situada despues de la valvula de control de agua primaria. La Tabla 8 a continuacion ofrece una tabla resumen tanto del modelo como de los parametros de la prueba. Ademas, la 20 Tabla 8 ofrece el area de funcionamiento de los rociadores 26 predicha y el perfodo de demora de entrega de fluido seleccionado seguida de los resultados medidos en la prueba.
Tabla 8:
parAmetros
MODELO PRUEBA
Tipo de almacenamiento
Estanterfa de doble fila Estanterfa de doble fila
Tipo de mercancfa
Clase III Clase III
Altura de Almacenamiento Nominal (H2)
10,7 m (35 pies) 10,7 m (35 pies)
Altura de techo Nominal (H1)
12,2 m (40 pies) 12,2 m (40 pies)
Espacio libre nominal (L)
3 m (10 pies) 3 m (10 pies)
Ubicacion de Ignicion
Menor que 4, descentrada Menor que 4, descentrada
Temperatura de activacion °K (°F)
414 (286) 414 (286)
Indice de tiempo de respuesta - Ampolla de vidrio 5 mm nominal (ms)1/2 (pies-seg) 72
105 (190) 105 (190)
Deflector al techo (S)
0,18 m (7 pulgadas) 0,18 m (7 pulgadas)
Coeficiente K de Descarga Nominal dm3/MPa1/2s (gpm/psi 7)
13 (16,8) 13 (16,8)
Presion de Descarga Nominal MPa (psi)
0,15 (22) 0,15 (22)
Densidad de Descarga Nominal dm3/m2s (gpm/pie2)
0,54 (0,79) 0,54 (0,79)
Ancho de pasillo (W)
2,4 m (8 pies) 2,4 m (8 pies)
Espaciado entre rociadores (m x m) (pie x pie)
3 x 3 (10 x 10) 3 x 3 (10 x 10)
parAmetros
MODELO PRUEBA
Perfodo de demora de entrega de fluido (At)
27 seg. 27 seg.
RESULTADOS
Duracion de la prueba (min:s)
30:00 30:00
Primer funcionamiento de rociador de techo (min:s)
1:41
Agua a rociadores (min:s)
2:08
Cantidad de rociadores al momento de entrega de fluido
Ultimo funcionamiento de rociador de techo (min:s)
2:13
Presion del sistema a 0,21 MPa (30 psi)
2:22
Cantidad de rociadores de techo activados al momento de la presion del sistema
26
Temperatura pico del gas en el techo encima de la ignicion °K (°F)
1159 (1627)
Promedio de 1 minuto maximo de Temperatura del gas en el techo encima de la ignicion °K (°F)
905 (1170)
Temperatura pico del acero en el techo encima de la ignicion °K (°F)
549 (528)
Promedio de 1 minuto maximo de Temperatura del acero en el techo encima de la ignicion °K (°F)
478 (401)
Propagacion del fuego a traves del pasillo
Si
Propagacion del fuego mas alla de los extremos
No
Los perfiles predictivos identificaron un crecimiento del fuego que se correspondio con la prediccion de aproximadamente dieciseis (16) activaciones de rociadores despues de la demora de entrega de fluido de veintisiete segundos (27 s.). De acuerdo con las observaciones de la prueba de incendio, los veintiseis rociadores activados se 5 activaron antes de que el sistema alcanzara la presion de sistema a treinta y dos segundos (32 s.) de la activacion del primer rociador para conseguir un impacto significativo en el crecimiento del fuego. En consecuencia, se activaron veintiseis (26) rociadores para formar un area de funcionamiento de rociadores 26 a los dos minutos y trece segundos (2:13) de la activacion del primer rociador.
Emplear un perfodo de demora de entrega de fluido en el sistema 10 tuvo como resultado la formacion de un area 10 de funcionamiento de rociadores real 26, compuesta por veintiseis (26) rociadores activados, que controlaron de manera eficaz el incendio. Se observaron caracterfsticas adicionales del rendimiento del sistema de rociadores secos 10, tal y como, por ejemplo, el alcance del dano de la mercancfa o el comportamiento del fuego respecto del almacenamiento. Para la prueba resumida en la Tabla 8, se observo que el fuego se propago a traves del pasillo hacia la parte superior de la disposicion ordenada meta 52, pero se extinguio inmediatamente con la descarga de 15 fluido.
Cada una de las pruebas verifica que un sistema de rociadores secos, configurado con una demora obligatoria apropiada, puede responder ante un crecimiento del fuego 72 con la activacion termica de una cantidad suficiente de rociadores para formar un area de funcionamiento de rociadores 26. Se muestra ademas que el agua descargada a
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25
30
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presion de sistema desde el area de funcionamiento de los rociadores 26 cerca y ahoga el crecimiento del fuego 72, mediante la supresion y apagado del fuego desde arriba.
Generalmente, cada una de las areas de funcionamiento de los rociadores 26 estuvo formada por veintiseis rociadores o menos. El area de funcionamiento de los rociadores y los rendimientos resultantes demuestran que los incendios de ocupaciones para almacenamiento se pueden controlar de manera eficaz con sistemas solo de techo, en los que tradicionalmente se hubiera requerido sistemas en estanterfas. Ademas, en las areas de funcionamiento de rociadores 26 resultantes, formadas por veinte o menos rociadores, los resultados de las pruebas indican que los sistemas secos/de accion previa pueden configurarse con areas de diseno hidraulicamente mas pequenas que las anteriormente requeridas por la norma NFPA (2002). Al minimizar la demanda hidraulica, el volumen total de descarga de agua en el espacio de almacenamiento preferiblemente se minimiza. Finalmente, las pruebas demuestran que demorar la entrega de fluido para permitir que el crecimiento del fuego adecuado pueda localizar la activacion de los rociadores a un area cercana al fuego y evitar o, de otra forma, minimizar las activaciones de rociadores remotas al fuego, las cuales no necesariamente tendrfan un impacto directo en el fuego y que agregarfan un volumen de descarga de agua adicional.
Debido a que estas pruebas tuvieron como resultado la formacion y respuesta exitosa de un area de funcionamiento de rociadores 26, cada una de las pruebas define al menos un perfodo de demora de entrega de fluido obligatorio para la mercancfa y condicion de almacenamiento correspondiente. Estas pruebas se realizaron para aquellas mercancfas conocidas por ser de alto riesgo y/o por tener propiedades de combustion altas, y las pruebas se realizaron para una variedad de configuraciones de almacenamiento y alturas, y para una variedad de espacios libres entre la mercancfa y el techo. Ademas, estas pruebas se llevaron a cabo con una realizacion preferida del rociador 20 a dos presiones de funcionamiento y de descarga diferentes. En consecuencia, la demanda hidraulica total de un sistema de rociadores secos/de accion previa 10 es preferiblemente una funcion de uno o mas factores de ocupaciones para almacenamiento, que incluyen: el perfodo de demora de entrega de fluido real, el factor K del rociador, el estilo de soporte del rociador, la respuesta termica del rociador, la presion de descarga del rociador y la cantidad total de rociadores activados. Debido a que las ocho pruebas de incendio anteriores se realizaron con el mismo rociador y la misma configuracion de rociadores, la cantidad de activaciones de rociadores resultante en cualquiera de las pruebas fue una funcion de uno o mas de: el perfodo de demora de entrega de fluido real, la clase de mercancfa, la configuracion de almacenamiento y la presion de descarga de funcionamiento o del rociador.
Respecto de las mercancfas de Clase II y Clase III, y debido a que se considera que el tipo de fuego que genera la Clase II implica un reto menor que el de la Clase III, un sistema 10 configurado para la proteccion de Clase III es aplicable a ocupaciones para almacenamiento de Clase II. Los resultados de las pruebas demuestran que una configuracion de doble fila tiene un crecimiento del fuego mas rapido comparado con una disposicion multiples filas. Por lo tanto, si tuviese el mismo perfodo de demora de entrega de fluido y, mas especfficamente, el mismo perfodo de demora de entrega de fluido real, se esperarfa que se activaran mas rociadores antes de lograr la presion de funcionamiento en el escenario de estanterfa de doble fila en comparacion con la disposicion de multiples filas.
Cada una de las pruebas se realizo en disposiciones de almacenamiento en estanterfas y, en cada prueba, el area de funcionamiento de rociadores resultantes 26 suprimio y apago el fuego de manera eficaz. Todos los sistemas de prueba 10 eran sistemas de rociadores solo de techo que no se complementaban con rociadores en estanterfas. De acuerdo con los resultados de la prueba, se cree que los sistemas de rociadores secos configurados para controlar un incendio con un area de funcionamiento de rociadores 26 se pueden utilizar como sistemas de proteccion de rociadores solo de techo para almacenamiento en estanterfa, eliminando asf la necesidad de rociadores en estanterfas.
Debido a que los perfodos de demora de entrega de fluido obligatorios analizados derivaron en la correcta formacion de las areas de funcionamiento de rociadores 26, que presenta preferiblemente menos de treinta rociadores y, mas a menudo, menos de veinte rociadores, se cree que las ocupaciones para almacenamiento protegidas por sistemas de rociadores secos que tienen un perfodo de demora de entrega de fluido obligatorio pueden estar sustentados o disenados con una capacidad hidraulica mas pequena. En cuanto al area de funcionamiento de rociadores, se ha demostrado que las areas de funcionamiento de rociadores resultantes son iguales o menores que las areas de diseno hidraulico utilizadas en los estandares de diseno de sistemas humedos o secos actuales. En consecuencia, un sistema de rociadores secos que presenta un perfodo de demora de entrega de fluido obligatorio puede producir un efecto de rodear y ahogar en respuesta a un crecimiento del fuego y puede estar ademas configurado o dimensionado con un volumen de agua menor que los sistemas secos actuales.
Ademas, se ha de notar que todos los rociadores que se utilizan para lograr el efecto de rodear y ahogar se accionan por temperatura dentro de un perfodo predeterminado. Mas especfficamente, el sistema de rociadores esta configurado de manera que la activacion del ultimo rociador ocurra dentro de los diez minutos posteriores a la primer activacion termica de los rociadores en el sistema. Mas preferiblemente, el ultimo rociador se activa dentro de los ocho minutos y, mas preferiblemente, el ultimo rociador se activa dentro de los cinco minutos de la activacion del primer rociador en el sistema. En consecuencia, incluso cuando el sistema de rociadores secos incluye un perfodo
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de demora de entrega de fluido obligatorio fuera del intervalo de entrega de fluido maximo y mfnimo preferido, lo que ofrece un area de funcionamiento hidraulicamente mas eficiente, un area de funcionamiento de rociadores puede estar formada para responder ante un incendio con un efecto de rodear y ahogar, tal y como se observa, por ejemplo, en la prueba n° 6, a pesar de que pueden haberse activado por accion de la temperatura una gran cantidad de rociadores.
La prueba mencionada ademas ilustra que la metodologfa preferida puede ofrecer un sistema de rociadores secos que elimina, o al menos reduce, el efecto de salto de rociadores. De los trazados de activacion provistos, solo un trazado (Figura 7A) muestra un unico salto de rociador. A efectos comparativos, se realizo una prueba de incendio de un sistema humedo y se trazo la activacion de rociadores. Para la prueba de sistema humedo, se modelo y evaluo un sistema de rociadores 10 para la proteccion de una mercancfa de almacenamiento de Clase III. Los parametros del sistema incluyen una mercancfa de Clase III en una disposicion de estanterfa de doble fila almacenada a una altura de aproximadamente 13,7 m (cuarenta pies (40 pies)), ubicada en un area de almacenamiento que tiene una altura de techo de aproximadamente 12,2 m (cuarenta y cinco pies (45 pies)). El sistema de rociadores humedos 10 incluye cien rociadores de almacenamiento de aplicacion especffica en montante de factor K 16,8, que presentan un RTI nominal de 105 (ms)72 (190 (pies-seg.)7) y una clasificacion termica de 414°K (286°F) en un espaciado de 3 m x 3 m (diez pies por diez pies (10 pies x 10 pies)). El sistema de rociadores se ubico de tal manera que los deflectores de los rociadores estuviesen a aproximadamente 0,18 m (siete pulgadas (7 pulgadas)) debajo del techo. El sistema de tuberfas humedo 10 se configuro como de cabeza cerrada y presurizado.
En la planta de prueba, la disposicion ordenada de mercancfa principal 50 y su centro geometrico se almaceno debajo de cuatro rociadores en una configuracion descentrada. Mas especfficamente, la disposicion ordenada principal 54 de la mercancfa de Clase III se almaceno en estanterfas industriales que utilizan una construccion de montante de acero y viga de acero. Se dispusieron los miembros de estanterfa de 9,8 m de largo por 0,91 m de ancho (32 pies de largo por 3 pies de ancho) para ofrecer una estanterfa principal de doble fila con cuatro zonas de almacenamiento de 2,4 m (8 pies). Las vigas superiores se posicionaron en estanterfas a alturas de nivel vertical en incrementos de 1,5 m (5 pies) por encima del suelo. Se espacio una disposicion ordenada meta 52 a una distancia de 2,4 m (ocho pies (8 pies)) de la disposicion ordenada principal. La disposicion ordenada meta 52 consiste en una estanterfa industrial de una fila que utiliza una construccion de montante de acero y viga de acero.
Se dispuso el sistema de estanterfa de 9,8 m de largo por 0,91 m de ancho (32 pies de largo por 3 pies de ancho) para ofrecer una estanterfa meta de una fila con tres zonas de almacenamiento de 24 m (8 pies). Las vigas superiores se posicionaron en las estanterfas de la disposicion ordenada meta 52 a alturas de nivel vertical en incrementos de 1,5 m (5 pies) por encima del suelo. Se cargaron las zonas de almacenamiento de la disposicion ordenada principal y meta 14, 16 para ofrecer un espacio libre longitudinal y transversal nominal de 0,15m (seis pulgadas) a lo largo de las disposiciones ordenadas. La estanterfa principal y meta de las disposiciones ordenadas 50, 52 tienen una altura aproximada de 11,6 m (38 pies) y estan compuestas por ocho zonas de almacenamiento verticales. La altura de almacenamiento total fue de 11,9 m (12 m nominalmente) (39 pies 1 pulgada (40 pies nominalmente)) y la altura de techo movible se establecio a 45 pies. Se cargo una mercancfa de Clase III estandar en cada uno de las disposiciones ordenadas principales y meta 50, 52. La mercancfa estandar de Clase III se construyo a partir de vasos de papel (vacfos, de 0,23 kg (8 onzas.) de tamano), compartimentados en cajas de carton corrugado de cara simple que miden 0,53 m x 0,53 m x 0,53 m (21 pulgadas x 21 pulgadas x 21 pulgadas). Cada caja de carton contiene 125 vasos, 5 capas de 25 vasos. La compartimentacion se logro mediante una unica pared de laminas de carton corrugado para separar las cinco capas y entrelazando verticalmente divisores de carton de cara simple para separar las cinco filas y las cinco columnas de cada capa. Se cargaron ocho cajas de carton en un pale de dos entradas de madera dura de aproximadamente 1,1 m x 1,1 m x 0,13 m (42 pulgadas x 42 pulgadas x 5 pulgadas). El pale pesa aproximadamente 54kg (119 libras), de los cuales aproximadamente el 20% son vasos de papel, el 43% es madera y el 37% es carton corrugado. Se tomaron muestras de la mercancfa para determinar el contenido de humedad aproximado. Inicialmente, las muestras se pesaron, ubicaron en un horno a 378 °K (220° F) durante aproximadamente 36 horas y luego se pesaron de nuevo. El contenido de humedad aproximado de la mercancfa fue el siguiente: caja -7,8% y vaso 6,9%.
Se inicio una prueba de incendio real a 0,53 m (veintiun pulgadas) fuera del centro de la disposicion ordenada principal 114, utilizando dos inflamadores de algodon de celulosa parcialmente estandar, y la prueba se llevo a cabo durante un perfodo de prueba T de treinta minutos (30 min.). Los inflamadores se construyeron con un conjunto de celulosa de 7,6 cm x 7,6 cm (3 pulgadas por 3 pulgadas de largo), empapados con 0,11 kg (4 onzas) de gasolina y envueltos en una bolsa de polietileno. La Tabla 9 a continuacion ofrece una tabla resumen de los parametros y resultados de la prueba.
Tabla 9:
PARAMETROS
PRUEBA
Tipo de almacenamiento
Estanterfa de doble fila
Tipo de mercancfa
Clase III
Altura de Almacenamiento Nominal (H2)
12,2 m (40 pies)
Altura de techo Nominal (H1)
13,7 m (45 pies)
Espacio libre nominal (L)
1,5 m (5 pies)
Ubicacion de Ignicion
Menor que 4, descentrada
Temperatura de activacion °K (°F)
414 (286)
Indice de tiempo de respuesta - Ampolla de vidrio 5 mm. nominal (ms)1/2 (pies-seg)1/2
105 (190)
Deflector al techo (S)
0,18 m (7 pulgadas)
Coeficiente K de Descarga Nominal dm3/m2s (gpm/psi’/2)
13 (16,8)
Presion de Descarga Nominal MPa (psi)
0,21 (30)
Densidad de Descarga Nominal dm3/m2s (gpm/pie2)
0,62 (0,92)
Ancho de pasillo (W)
2,4 m (8 pies)
Espaciado entre rociadores (m x m) (pie x pie)
3 x 3 (10 x 10)
Duracion de la prueba (min:s)
32:00
Primer funcionamiento de rociador de techo (min:s)
2:12
Ultimo funcionamiento de rociador de techo (min:s)
6:26
Cantidad de rociadores de techo activados
20
Temperatura pico del gas en el techo encima de la ignicion °K (°F)
1082 (1488)
Promedio de 1 minuto maximo de Temperatura del gas en el techo encima de la ignicion °K (°F)
561 (550)
Temperatura pico del acero en el techo encima de la ignicion °K (°F)
462 (372)
Promedio de 1 minuto maximo de Temperatura del acero en el techo encima de la ignicion °K (°F)
406(271)
Propagacion del fuego a traves del pasillo
Si
Propagacion del fuego mas alla de los extremos
No
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40
Segun las observaciones de la prueba de incendio, los primeros cinco (5) rociadores se activaron dentro de un intervalo de treinta segundos (30 seg.). Estos cinco rociadores fueron incapaces de controlar el fuego de manera adecuada, que crecio y activo por accion de la temperatura catorce (14) rociadores adicionales, 185 segundos despues de la primera activacion. La ultima activacion de rociadores ocurrio 254 segundos despues de la primera activacion de rociadores. Ademas, se observo que a excepcion de la activacion del quinto rociador, el segundo anillo de rociadores completo relacionado con la pluma de ignicion estuvo mojandose a causa del grupo inicial de rociadores accionados y no se activo (salto de rociadores). Una vez se activaron los rociadores del tercer anillo, se suministro un flujo de agua suficiente para inhibir la activacion de rociadores adicionales. El tercer anillo de rociadores esta ubicado a un minimo de aproximadamente 7,6 m (veinticinco pies (25 pies)) desde el eje de ubicacion de ignicion, y se accionaron rociadores mas alejados a 10,7 m (treinta y cinco metros (35 pies)) de la ignicion. La Figura 12A muestra un trazado grafico de las activaciones de rociadores en la prueba del sistema humedo. Simplemente comparando mediante observacion con la prueba del sistema humedo, parecerfa que el metodo y sistema preferido de un sistema de rociadores secos configurado para controlar un incendio con una configuracion de rodear y ahogar, utilizando un perfodo de demora de entrega de fluido obligatorio, puede derivar en menos saltos de rociadores en comparacion con un sistema humedo que entrega el fluido inmediatamente.
Configuracion hidraulica del sistema para ocupaciones para almacenamiento
Representado de manera esquematica en la Figura 1A, el sistema de rociadores secos 10 incluye uno o mas rociadores hidraulicamente remotos 21, que definen un area de diseno hidraulico preferida 25 para respaldar el sistema 10 con el fin de responder ante una situacion de incendio con una configuracion de rodear y ahogar. El area de diseno hidraulico preferida 25 es un area de funcionamiento de rociadores disenada en el sistema 10 para entregar una densidad de descarga nominal especffica D, desde los rociadores hidraulicamente mas remotos 21 a una presion de descarga nominal P. El sistema 10 es preferiblemente un sistema disenado hidraulicamente que presenta un tamano de tuberfa seleccionado en base a una perdida de presion para proveer una densidad de agua predeterminada, en litros por segundo por metro cuadrado (en galones por minuto por pie cuadrado), o de manera alternativa, una presion de descarga o flujo por rociador minima predeterminada, distribuida con un grado de uniformidad razonable a lo largo del area de diseno hidraulico preferida 25. El area de diseno hidraulico 25 para el sistema 10 esta preferiblemente disenada o especificada para una mercancia determinada y una altura de techo de almacenamiento a los rociadores hidraulicamente remotos o area en el sistema 10.
Generalmente, el area de diseno hidraulico preferida 25 esta dimensionada y configurada respecto de los rociadores hidraulicamente mas remotos en el sistema 10, para garantizar que se satisfaga la demanda hidraulica del resto del sistema. Asimismo, el area de diseno hidraulico preferida 25 esta dimensionada y configurada de tal manera que el area de funcionamiento de rociadores 26 se pueda generar de manera eficaz en cualquier parte del sistema 10 encima de un crecimiento del fuego. Preferiblemente, el area de diseno hidraulico preferido 25 puede derivarse de una prueba de incendios exitosa, tal y como hemos descrito anteriormente en la presente memoria. En una prueba de incendio exitosa, la entrega de fluido a traves de los rociadores activados preferiblemente suprime y apaga el crecimiento del fuego, y el fuego permanece localizado al area de ignicion, es decir, el fuego preferiblemente no debe saltarse la disposicion ordenada o, de otro modo, migrar hacia las disposiciones ordenadas principales y metas 50, 52.
Los resultados de la prueba de incendio con exito, utilizados para evaluar la eficacia de una demora de entrega de fluido para formar un area de funcionamiento de rociadores 26, ademas, preferiblemente, definen el area de funcionamiento de rociadores hidraulica 25. Para resumir los resultados de activacion de las ocho pruebas descritas anteriormente, se realizo la siguiente tabla:
Tabla resumen de las areas de diseno
Area de diseno (N° de rociadores)
Altura de almacenamiento m (pies)
Altura de techo m (pies) Clase II - Doble fila Clase II - Multiples filas Clase III - Doble fila Grupo A - Doble fila
6,1 (20)
9,1 (30) E E E 15
9,1 (30)
10,7 (35) E E 16 E
10,4 (34)
12,2 (40) 36 14 E E
10,7 (35)
13,7 (45) E E 14 E
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Area de diseno (N° de rociadores)
Altura de almacenamiento m (pies)
Altura de techo m (pies) Clase II - Doble fila Clase II - Multiples filas Clase III - Doble fila Grupo A - Doble fila
10,7 (35)
12,2 (40) E E 26 E
12,2 (40)
13,1 (43) E E 20 E
12,2 (40)
13,8 (45,25) E E 19 E
La cantidad de rociadores activados identificados, junto con su espaciado de rociadores conocido, cada uno identifica un area de diseno hidraulico preferida 25 para una mercancfa determinada, a una altura de almacenamiento y de techo determinada para respaldar a un sistema de rociadores secos solo de techo 10 configurado para controlar una situacion de incendio con una configuracion de rodear y ahogar. Una revision de los resultados muestra ademas que la cantidad de activaciones de rociadores esta dentro de un intervalo de catorce a veinte rociadores. Al aplicar la metodologfa de modelado descrita antes, junto con la seleccion de un rociador clasificado termicamente y sensible, capaz de producir un flujo adecuado para un nivel de desaffo de incendio previsto, se puede identificar un area de diseno hidraulico 25 para un sistema de proteccion contra incendios solo de techo que podrfa controlar una situacion de incendio en una ocupacion para almacenamiento con una configuracion de rodear y ahogar. Por lo tanto, se puede extrapolar un intervalo de valores E, en donde se indique en la tabla anterior, para identificar un area de diseno hidraulico preferida 25. Por lo tanto, las areas de diseno hidraulico preferidas 25 pueden proveerse para todo tipo de variantes de mercancfas, alturas de almacenamiento y de techo, por ejemplo, aquellas condiciones de almacenamiento listadas pero no probadas en la Tabla resumen de las areas de diseno. Ademas, las areas de diseno hidraulico pueden, adicionalmente, extrapolarse para aquellas condiciones que no sea han probado ni listado anteriormente.
Tal y como se indica antes, un area de funcionamiento de rociadores hidraulica preferida 25 puede variar desde aproximadamente catorce a aproximadamente veinte rociadores y, mas preferiblemente, desde aproximadamente dieciocho a aproximadamente veinte rociadores. Al agregar un factor de seguridad a la extrapolacion, se cree que el area de funcionamiento de rociadores hidraulica 25 se puede dimensionar desde aproximadamente veinte a aproximadamente veintidos rociadores. Un espaciado de rociadores de 3 m x 3 m (diez pies por diez pies), se traduce en un area de diseno hidraulico preferida de aproximadamente 189 metros cuadrados a aproximadamente 232 metros cuadrados (aproximadamente 2.000 pies cuadrados a aproximadamente 2.500 pies cuadrados) y, mas preferiblemente, aproximadamente 204 metros cuadrados (2200 pies cuadrados).
Notablemente, los estandares actuales de la norma NFPA-13 establecen areas de diseno para el area hidraulicamente mas remota de sistemas rociadores humedos para la proteccion de ocupaciones para almacenamiento en 189 metros cuadrados (2.000 pies cuadrados). En consecuencia, se cree que un sistema de rociadores 10 configurado para controlar un incendio con un area de funcionamiento de rociadores 26 se puede configurar con un area de diseno al menos igual a la de sistemas humedos, de acuerdo con la NFPA-13 para condiciones de almacenamiento similares. Tal y como ya se ha mostrado, un sistema de rociadores configurado para controlar un incendio con un efecto de rodear y ahogar puede reducir las demandas hidraulicas del sistema 10, en comparacion con los sistemas de rociadores actuales que incorporan el factor de diseno de seguridad o "de penalizacion". Preferiblemente, el area de diseno hidraulico preferida 25 del sistema 10 ademas se puede reducir de tal manera que el area de diseno hidraulico preferida 25 sea menor que las areas de diseno conocidas para los sistemas de rociadores humedos. En al menos una prueba de las mencionadas antes, se muestra que un sistema de rociadores secos para la proteccion de plasticos del Grupo A debajo de una altura de techo de 9,1 m (treinta pies) o menos puede estar respaldado por quince rociadores, que definen un area de diseno hidraulico menor que los 189 metros cuadrados (2.000 pies cuadrados) especificados en los estandares de diseno de sistemas humedos.
Mas especfficamente, se cree que los datos de las pruebas de incendio demuestran que una estanterfa de doble fila de plasticos de Grupo A, a una altura de almacenamiento de 6,1 m (20 pies), que se puede argumentar tiene mayores demandas de proteccion, esta protegida con un sistema de rociadores de tuberfa seca basado en la apertura de una cantidad limitada de rociadores. Se cree, ademas, que los criterios de diseno para sistemas humedos se establecieron en base a resultados de pruebas que abrieron una cantidad similar de rociadores, tal y como el resultado de la prueba para plasticos de Grupo A descrito antes. Por lo tanto, se ha demostrado que el area de diseno de un sistema de rociadores secos puede ser igual o menor que el area de diseno de un sistema de rociadores humedo. Debido a que generalmente se sabe que la prueba de almacenamiento de estanterfa es generalmente mas estricta que la prueba de paletizado, los resultados tambien se aplican a la prueba de paletizado,
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y a incendios de alto reto en general. Asimismo, en base a la demostracion de los solicitantes de que el area de diseno para un sistema de rociadores secos puede ser igual o menor que la de un sistema humedo, se cree que el area de diseno se puede extender a mercancfas que tengan demandas de proteccion menos rigurosas.
Debido a que el sistema 10 preferiblemente utiliza la activacion de una cantidad pequena de rociadores 20 para producir un efecto de rodear y ahogar para suprimir y apagar un incendio, el area de diseno hidraulico preferida 25 del sistema 10 tambien puede estar basado en areas de diseno hidraulico reducidas para sistemas de rociadores secos especificados en la norma NFPA-13. Por lo tanto, por ejemplo, cuando la Seccion 12.2.2.1.4 de la norma NFPA-13 especffica criterios de proteccion para el almacenamiento paletizado, apilado macizo, en cajas de carton, o estanterfas de mercancfas de Clase I a Clase IV, se establece un area de diseno de 242 metros cuadrados (2.600 pies cuadrados), que presenta una densidad de agua de 0,10 dm3/m2s (0,15 gpm/pies2), preferiblemente el area de diseno hidraulico preferida 25 esta especificada para el estandar humedo en 189 metros cuadrados (2.000 pies cuadrados) con una densidad de 0,10 dm3/m2s (0,15 gpm/pies2). En consecuencia, el area de diseno hidraulico preferida 25 es preferiblemente mas pequena que las areas de diseno para los sistemas de rociadores secos conocidos 10. Las densidades de diseno para el sistema 10 son preferiblemente las mismas que aquellas especificadas en la Seccion 12 de la norma NFPA-13 para una mercancfa, altura de almacenamiento y altura de techo determinadas. La reduccion de las areas de diseno hidraulico actuales utilizadas en el diseno y la construccion de sistemas de rociadores secos puede reducir los requerimientos y/o las demandas de presion de las bombas u otros dispositivos en el sistema 10. En consecuencia, se puede especificar que las tuberfas y el dispositivo del sistema sean mas pequenos. Se debe apreciar, sin embargo, que los sistemas de rociadores secos 10 pueden tener un area de diseno hidraulico preferida 25 dimensionada para ser tan amplia como las areas de diseno especificadas en los estandares actuales disponibles de la norma NFPA-13 para sistemas de rociadores secos. Dichos sistemas 10 siguen siendo capaces de controlar un incendio con un efecto de rodear y ahogar y de minimizar la descarga de agua provista, siempre que el sistema 10 incorpore un perfodo de demora de entrega de fluido tal y como se describe antes. En consecuencia, existe un intervalo de areas de diseno para dimensionar un area de diseno hidraulico preferida 25. Como mfnimo, el area de diseno hidraulico preferida 25 puede ser como mfnimo del tamano de un area de funcionamiento de rociadores activada 26 provista por los datos de prueba de incendios disponibles, y el area de diseno hidraulico 25 puede ser como maximo tan amplia como el sistema lo permita, siempre que se cumplan los requisitos de perfodo de demora de entrega de fluido.
Segun los resultados de las pruebas, configurar los sistemas de rociadores secos 10 con un area de funcionamiento de rociadores 26 formada por la incorporacion de un perfodo de demora de entrega de fluido obligatorio puede superar las penalizaciones de diseno convencionalmente asociadas a los sistemas de rociadores secos. Mas especfficamente, los sistemas de rociadores seco 10 pueden estar disenados y configurados con areas de diseno hidraulicos preferidas 25 iguales a las areas de diseno de funcionamiento de rociadores especificadas para sistemas de tuberfas humedas en la norma NFPA-13. Por lo tanto, el area de diseno hidraulico preferida 25 se puede utilizar para disenar y construir un sistema de rociadores de tuberfa seca que evite las "penalizaciones" de tuberfa seca descritas anteriormente, tal y como lo determina la norma NFPA-13, al estar disenada para actuar hidraulicamente al menos de igual manera que un sistema humedo disenado segun la norma NFPA-13. Debido a que se cree que los sistemas de proteccion contra incendios de tuberfa seca se pueden disenar e instalar sin incorporar las penalizaciones de diseno, antes concebidas como una necesidad, segun la norma NFPA-13, se pueden minimizar o, directamente, eliminar las penalizaciones de diseno para los sistemas de tuberfa seca. Asimismo, las pruebas indican que la metodologfa de diseno se puede utilizar de manera eficaz para sistemas de rociadores secos de proteccion contra incendios de mercancfas cuando no existe ningun estandar para ningun sistema. De manera especffica, los perfodos de demora de entrega de fluido obligatorios y las areas de diseno hidraulico preferidas se pueden incorporar a un diseno de sistema de rociadores secos con el fin de definir criterios de rendimiento hidraulico cuando no se conocen criterios similares. Por ejemplo, la norma NFPA-13 ofrece estandares de sistema humedo solo para determinadas clases de mercancfas, tal y como mercancfas de Clase III. Se puede utilizar la metodologfa preferida para establecer un estandar de sistema de rociadores secos solo de techo para mercancfas de Clase III, al especificar un requisito de area de diseno hidraulico y un perfodo de demora de entrega de fluido obligatorio.
Un perfodo de demora de entrega de fluido obligatorio junto con un area de diseno hidraulico preferida 25 puede ofrecer criterios de diseno a partir de los cuales se puede, preferiblemente, disenar y construir un sistema de rociadores secos. Mas preferiblemente, un perfodo de demora de entrega de fluido obligatorio maximo y mfnimo junto con un area de diseno hidraulico preferida 25 puede ofrecer criterios de diseno a partir de los cuales se puede, preferiblemente, disenar y construir un sistema de rociadores secos. Por ejemplo, un sistema de rociadores secos preferido 10 se puede disenar y construir para su instalacion en un espacio de almacenamiento 70, identificando o especificando el area de diseno hidraulico preferida 25 para un conjunto de parametros de mercancfa y de especificaciones de espacio de almacenamiento determinados. Especificar el area de diseno hidraulico preferida 25 preferiblemente incluye identificar la cantidad de rociadores 20 en el area hidraulicamente mas remota del sistema 10 que puede, de manera colectiva, cumplir con los requerimientos hidraulicos del sistema. Tal y como se describe antes, especificar el area de diseno hidraulico preferida 25 puede extrapolarse a partir de pruebas de incendio o, de otra forma, derivarse de las areas de diseno de sistema humedo provistas en los estandares de la norma NFPA-13.
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Metodo para implementar el sistema para una ocupacion para almacenamiento Metodo para generar criterios de diseno del sistema
Una metodologfa preferida para disenar un sistema de proteccion contra incendios ofrece disenar un sistema de rociadores secos para proteger una mercancfa, equipo u otros artfculos situados en un area de almacenamiento. La metodologfa incluye establecer criterios de diseno respecto de los cuales es posible modelar, simular y construir el sistema de rociadores preferido, configurado para una respuesta de rodear y ahogar. Se puede utilizar una metodologfa de diseno de sistema de rociadores preferida para disenar el sistema de rociadores 10. En general, la metodologfa de diseno preferiblemente incluye establecer al menos tres criterios o parametros de diseno: el area de diseno hidraulico preferida 25 y los perfodos de demora de entrega de fluido obligatorios maximos y mfnimos para el sistema 10, utilizando perfiles predictivos de liberacion de calor y de activacion de rociadores para la mercancfa almacenada que se esta protegiendo.
En la Figura 13 se muestra un diagrama de flujo 100 de la metodologfa preferida para disenar y construir el sistema de rociadores secos 10, que presenta un area de funcionamiento de rociadores 26. La metodologfa preferida preferiblemente incluye una etapa de compilacion 102 que recolecta los parametros del almacenamiento y mercancfa que se va a proteger. Estos parametros preferiblemente incluyen la clase de mercancfa, la configuracion de la mercancfa, la altura de techo del almacenamiento y cualquier otro parametro que tenga un efecto en el crecimiento del fuego y/o en la activacion de los rociadores. El metodo preferido ademas incluye una etapa de desarrollo 104 para desarrollar un modelo de incendio y un perfil predictivo de liberacion de calor 402, tal y como se observa, por ejemplo, en la Figura 4 descrita anteriormente. En una etapa de generacion 105, el perfil predictivo de liberacion de calor se utiliza para determinar los tiempos de activacion de los rociadores predichos para generar un perfil predictivo de activacion de rociadores 402, tal y como se observa en la Figura 4 y se describe antes. Los parametros de almacenamiento y mercancfa compilados en la etapa 102 ademas se utilizan para identificar un area de diseno hidraulico preferida 25, tal y como se indica en la etapa 106. Mas preferiblemente, el area de diseno hidraulico preferida 25 se extrapola a partir de los datos de prueba de incendio disponibles, tal y como se describe antes, o, de manera alternativa, se seleccionan de las areas de diseno hidraulico conocidas provistas por la norma NFPA-13 para sistemas de rociadores humedos. El area diseno hidraulico preferida 25 de la etapa 106 define la cantidad requerida de activaciones de rociadores mediante la cual el sistema 10 debe ser capaz de suministrar al menos una de: (i) una tasa de flujo requerido de agua u otro material contra incendios; o (ii) una densidad especificada, tal y como, por ejemplo, 0,54 dm3/M2S (0,8 galones por minuto por pie cuadrado).
De esta manera, en una realizacion preferida de la metodologfa 100, se ofrecen criterios de diseno para un sistema de proteccion contra incendios de rociadores seco que protege una mercancfa almacenada y que pueden ser sustancialmente los mismos que los de un sistema humedo especificado en la norma NFPA-13 para una mercancfa similar. Preferiblemente, la mercancfa para la que preferiblemente se disena el sistema seco es una mercancfa de plastico de Grupo A en una estanterfa de doble fila de 7,6 m (25 pies). De manera alternativa, la mercancfa puede ser de cualquier clase o grupo de mercancfa listada en los Capftulos 5.6.3 y 5.6.4 de la norma NFPA-13. Dentro de la alternativa, ademas, se pueden proteger otras mercancfas, tales como aerosoles y lfquidos inflamables. Por ejemplo, el codigo Flammable and Combustible Liquids Code de la norma NFPA-30 (ed. 2003) y el codigo Code for the Manufacture and Storage of Aerosol Products de la norma NFPA 30b (ed. 2002). Ademas, segun la norma NFPA-13, las mercancfas adicionales que se pueden proteger incluyen, por ejemplo, neumaticos, pales apilados, fardos de algodon y papel enrollado. Mas preferiblemente, el metodo preferido 100 incluye disenar el sistema como un sistema de rociadores de tuberfa seca solo de techo para proteger la estanterfa en un recinto. El recinto preferiblemente tiene una altura de techo de 9,1 m (30 pies). Disenar el rociador seco incluye, preferiblemente, especificar una parrilla de red de rociadores que tienen un factor K de aproximadamente 16,8. La parrilla de red incluye un area de diseno de funcionamiento de rociadores preferida de aproximadamente 189 metros cuadrados (2.000 pies cuadrados), y el metodo puede ademas incluir modificar el modelo de tal manera que sea, preferiblemente, al menos el equivalente hidraulico de un sistema humedo, tal y como lo especifica la norma NFPA- 13. Por ejemplo, el modelo puede incorporar un area de diseno de manera que se corresponda sustancialmente a los criterios de diseno de la norma NFPA-13 para la proteccion de sistema humedo para un almacenamiento de estanterfa de doble fila de una mercancfa de plastico de Grupo A apilada a una altura de 7,6 m (25 pies) bajo una altura de techo de 9,1 m (30 pies).
La metodologfa de diseno 100 y la extrapolacion a partir de los datos de pruebas de incendio disponibles, tal y como se describe antes, puede ademas ofrecer un punto de diseno hidraulico preferido. En la Figura 13B se muestra un grafico de densidad-area ilustrativo para utilizar en el diseno de sistema de rociadores contra incendios. Mas especfficamente, se muestra un punto de diseno 25' que tiene un valor de 0,54 dm3/m2s (0,8 galones por minuto por pie cuadrado (gpm/pie2)) para definir una cantidad requerida de agua descargada de un rociador durante un perfodo determinado y sobre un area determinada, siempre que se mantenga de forma adecuada el espaciado de rociadores para el sistema. Segun el grafico 10, el area de diseno preferida es de aproximadamente 189 metros cuadrados (2.000 pies cuadrados), definiendo asf un requisito de area de funcionamiento de diseno o rociador en la que se puede disenar un sistema de rociadores secos preferido, con el fin de ofrecer 0,54 dm3/m2s (0,8 gpm/pie2) por cada
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189 metros cuadrados (2.000 pies cuadrados). El punto de diseno 25' puede ser un punto de area-densidad preferido utilizado en calculos hidraulicos para disenar un sistema de rociadores secos, segun la metodologfa preferida descrita en la presente memoria. El punto de diseno preferido 25' descrito anteriormente ha demostrado superar el aumento de penalizacion de area del 125% debido a que el punto de diseno 25' ofrece un rendimiento del sistema seco al menos equivalente al rendimiento del sistema humedo. En consecuencia, una metodologfa de diseno que incorpora el area de diseno preferida y un sistema construido, segun la metodologfa preferida, demuestra que los sistemas de proteccion contra incendios de tuberfa seca pueden disenarse e instalarse sin incorporar las penalizaciones de diseno, previamente vistas como una necesidad, en la norma NFPA-13. En consecuencia, el solicitante asegura que la necesidad de penalizaciones en el diseno de sistemas de tuberfa seca ha desaparecido.
Ademas de ofrecer un sistema de proteccion de rociadores seco con una entrega de agua deseada, la metodologfa de diseno preferida 100 puede configurarse para cumplir otros requerimientos de la norma NFPA-13, tal y como, por ejemplo, los tiempos de entrega de agua requeridos. Por lo tanto, el area de diseno preferida 25 y la metodologfa 100 se pueden configurar para representar la entrega de fluido a los rociadores activados hidraulicamente mas remotos dentro de un intervalo de aproximadamente 15 segundos a aproximadamente 60 segundos de la activacion del rociador. Mas preferiblemente, la metodologfa 100 identifica un perfodo de demora de entrega de fluido obligatorio, tal y como se describe anteriormente, para configurar el sistema 10 con el fin de controlar una situacion de incendio con una configuracion de rodear y ahogar. En consecuencia, la metodologfa de diseno 100 preferiblemente incluye una etapa reguladora 108 que identifica una fraccion del area de funcionamiento de rociadores maxima especificada 27 que se formara por el perfodo de demora de entrega de fluido maximo. Preferiblemente, el area de funcionamiento de rociadores maxima 27 es igual al area minima disponible de diseno hidraulico preferida 25 para el sistema 10. De manera alternativa, el area de funcionamiento de rociadores maxima es igual al area de diseno especificada en la norma NFPA-13 para un sistema humedo que protege la misma mercancfa, a la misma altura de almacenamiento y de techo.
La etapa reguladora preferiblemente establece que el ochenta por ciento del area de funcionamiento de rociadores especificada 27 se active mediante el perfodo de demora de entrega de fluido maximo. Por ejemplo, cuando el perfodo de demora de entrega de fluido maximo esta especificado para ser de veinte rociadores o 189 metros cuadrados (2.000 pies cuadrados), la etapa reguladora identifica que la entrega de fluido inicial deberfa haber ocurrido en el momento predicho en que se habrfan activado dieciseis rociadores. La etapa reguladora 108 reduce la cantidad de activaciones de rociadores requeridas para iniciar o formar el area de funcionamiento de rociadores maxima total 27, de tal manera que el agua se pueda introducir en el espacio de almacenamiento 70 antes de que se requiera que el 100 por ciento de los rociadores del area de funcionamiento de rociadores maxima 27 se activen previo a la entrega de fluido. Asimismo, la entrega de fluido temprana permite que el agua descargada llegue a la presion de sistema deseada, es decir, tiempo de compresion, para producir la tasa de flujo requerida en el momento en que se activan, preferible y sustancialmente, todos los rociadores requeridos del area de funcionamiento de rociadores maxima 27.
Al determinar la etapa 116, se determina el tiempo en el que se predice que se formara el ochenta por ciento del area de funcionamiento de rociadores maxima 27. Nuevamente en referencia a la Figura 4, el lapso de tiempo medido desde la activacion del primer rociador predicha en el sistema 10 hasta la ultima activacion que forma el ochenta por ciento (80%) preferido del area de funcionamiento maxima 27 define la demora de entrega de fluido maxima Atmax, tal y como se establece en la etapa 118. La utilizacion de la etapa reguladora 108 tambien explica cualquier variable y su impacto en la activacion de rociadores, que no se captura facilmente en los perfiles predictivos de liberacion de calor y de activacion de rociadores. Debido a que se cree que el area de funcionamiento de rociadores maxima 27 es el area de funcionamiento de rociadores mas amplia para el sistema 10 que puede resolver de manera eficaz un incendio con un efecto de rodear y ahogar, el agua se introduce en el sistema temprano en lugar de tarde, para minimizar asf la posibilidad de que el agua se entregue demasiado tarde como para formar el area de funcionamiento de rociadores maxima 27 y controlar el crecimiento del fuego anticipado. Si el agua se introdujera demasiado tarde, el crecimiento del fuego puede ser demasiado extenso para que el area de funcionamiento de los rociadores pueda resolverlo de manera eficaz o, de otra manera, el sistema se puede revertir a una configuracion de modo control, en la que se reduce la tasa de liberacion de calor.
Nuevamente en referencia al diagrama de flujo 100 de la Figura 13 y el perfil 400 de la Figura 4, el tiempo en el que se forma el area de funcionamiento de rociadores minima 28 se puede determinar en la etapa 112 utilizando los perfiles predictivos de liberacion de calor y de activacion de rociadores basados en tiempo. Preferiblemente, el area de funcionamiento de rociador minima 28 esta definida por una cantidad crftica de activaciones de rociadores para el sistema 10. La cantidad crftica de activaciones de rociadores preferiblemente ofrece un area de funcionamiento de rociadores inicial minima que controla un incendio con una descarga de agua o lfquido, ante la cual el fuego continua creciendo como respuesta, de tal manera que se active por accion de la temperatura una cantidad adicional de rociadores para formar un area de funcionamiento de rociadores completa 26. La cantidad crftica de activaciones de rociadores preferiblemente depende de la altura del sistema de rociadores 10. Por ejemplo, cuando la altura del sistema de rociadores es menor que 9,1 m (treinta pies), la cantidad crftica de activaciones de rociadores es de aproximadamente dos a cuatro (2-4) rociadores. En areas de almacenamiento donde el sistema de rociadores esta
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instalado a una altura de 9,1 m (treinta pies) o mas, la cantidad crftica de activaciones de rociadores es de aproximadamente cuatro rociadores. Medido desde la primera activacion de rociadores predicha, este tiempo para la activacion predicha crftica de rociadores, es decir, de dos a cuatro activaciones de rociadores, preferiblemente define el penodo de demora de entrega de fluido obligatorio mmimo At min, tal y como se indica en la etapa 114. Introducir agua en el area de almacenamiento antes de tiempo quizas puede impedir el crecimiento del fuego, evitando asf la activacion termica de todos los rociadores crfticos en el area de funcionamiento de rociadores minima.
Por lo tanto, los sistemas de rociadores secos pueden estar provistos de criterios de diseno para producir un efecto de rodear y ahogar utilizando el metodo descrito anteriormente. Se ha de notar que las etapas del metodo preferido pueden ponerse en practica en cualquier orden aleatorio, siempre que los pasos se pongan en practica para generar los criterios de diseno apropiados. Por ejemplo, el perfodo de demora de entrega de fluido minimo puede determinarse antes de la etapa de determinacion del perfodo de demora de entrega de fluido maximo, o se puede determinar el area de diseno hidraulico antes de los perfodos de demora de entrega de fluido maximos o mfnimos. Se pueden disenar multiples sistemas mediante la recoleccion de datos de entrada y parametros multiples para una o mas de las ocupaciones para almacenamiento que se protegeran. Los multiples sistemas disenados se pueden utilizar para determinar la configuracion mas practica y/o economica para proteger la ocupacion. Ademas, si se desarrollan una serie de modelos predictivos, se pueden utilizar partes del metodo para evaluar y/o determinar los perfodos de demora de entrega de fluido mfnimos y maximos aceptables.
Ademas, en una practica comercial, se pueden utilizar las series de modelos para crear una base de datos de tablas de consulta para determinar los perfodos de demora de entrega de fluido maximos y mfnimos de una variedad de ocupaciones para almacenamiento y condiciones de mercancfas. En consecuencia, la base de datos puede simplificar el proceso de diseno al eliminar las etapas de modelado. Tal y como se observa, por ejemplo, en la Figura 13A, hay una metodologfa simplificada 100' para disenar y construir un sistema 10. Con una base de datos de datos de pruebas de incendios, un operador o disenador puede disenar y/o construir un sistema de rociadores 10. Se provee una etapa inicial 102' para identificar y compilar detalles del proyecto, tal y como, por ejemplo, parametros del almacenamiento y mercancfa que se va a proteger. Estos parametros preferiblemente incluyen la clase de mercancfa, la configuracion de mercancfa, la altura de techo del almacenamiento. Una etapa 103' a la que se hace referencia, ofrece para su consulta una base de datos de datos de prueba de incendios para una o mas ocupaciones para almacenamiento y configuraciones de mercancfa almacenada. A partir de la base de datos, se puede realizar una etapa de seleccion 105 para identificar un area de diseno hidraulico y un perfodo de demora de entrega de fluido que sea eficaz para una ocupacion para almacenamiento y una configuracion de mercancfa almacenada, correspondientes a los parametros compilados en la etapa de compilacion 102' para respaldar y crear un area de funcionamiento de rociadores 26 con el fin de controlar una prueba de incendio. Las areas de diseno hidraulico identificadas y el perfodo de demora de entrega de fluido se pueden implementar en un diseno de sistema para la construccion de un sistema de rociadores secos solo de techo capaz de proteger una ocupacion para almacenamiento con un efecto de rodear y almacenar.
Metodo para utilizar criterios de diseno para desarrollar parametros de sistema para ocupacion para almacenamiento.
La metodologfa preferida 100 identifica, en consecuencia, los tres criterios de diseno, tal y como se describen anteriormente: un area de diseno hidraulico preferida, un perfodo de demora de entrega de fluido minimo y un perfodo de demora de entrega de fluido maximo. La incorporacion del perfodo de demora de entrega de fluido maximo y minimo en el diseno y construccion del sistema de rociadores 10 es, preferiblemente, un proceso iterativo en el cual el sistema 10 puede modelarse de manera dinamica para determinar si los rociadores dentro del sistema 10 experimentan una demora de entrega de fluido que esta dentro del intervalo de los perfodos de demora de entrega de fluido obligatorios maximos y mfnimos identificados. Preferiblemente, todos los rociadores experimentan un perfodo de demora de entrega de fluido dentro del intervalo de perfodos de demora de entrega de fluido mfnimos y maximos identificados. De manera alternativa, sin embargo, el sistema 10 puede estar configurado de manera que uno o un par de los rociadores 20 seleccionados esten configurados con un perfodo de demora de entrega de fluido obligatorio que ofrece una activacion termica de una cantidad minima de rociadores que rodean cada uno de los rociadores seleccionados para formar un area de funcionamiento de rociadores 26.
Preferiblemente, un sistema de rociadores secos 10 que presenta un area de diseno hidraulico 25 para respaldar un efecto de rodear y ahogar puede modelarse de manera matematica con el fin de incluir uno o mas rociadores activados. El modelo puede ademas caracterizar el flujo de lfquido y gas a traves del sistema 10 con el paso del tiempo despues de un evento que dispara una apertura de la valvula de control de agua primaria. El modelo matematico puede utilizarse para determinar las presiones de descarga de lfquido y los tiempos de descarga de cualquier rociador activado. Los tiempos de descarga de agua del modelo se pueden evaluar para determinar si el sistema cumple con los tiempos de entrega de fluido obligatorios. Asimismo, el sistema modelado puede alterarse y las caracterfsticas de descarga de lfquido se pueden resolver de forma repetida para evaluar los cambios en el sistema 10 y para que el sistema cumpla con los criterios de diseno de un area de diseno hidraulico preferida y el
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perfodo de demora de entrega de fluido obligatorio. Para facilitar el modelado del sistema de rociadores secos 10 y para determinar los tiempos y caracterfsticas de descarga de lfquido, un usuario puede utilizar un software capaz de construir y determinar el rendimiento hidraulico del rociador l0. De manera alternativa, para disenar y modelar el sistema 10 de manera iterativa, un usuario puede construir ffsicamente un sistema 10 y modificar el sistema 10 cambiando, por ejemplo, las longitudes de tuberfas o introduciendo otros dispositivos para lograr las demoras de entrega de fluido disenadas para cada rociador del circuito. Entonces, se puede probar el sistema activando cualquier rociador en el sistema y determinando si la entrega de fluido desde la valvula de control de agua primaria al rociador de prueba esta dentro de los criterios de diseno de los perfodos de demora de entrega de fluido obligatorios maximos y mfnimos.
El area de diseno hidraulico preferida 25 y los perfodos de demora de entrega de fluido obligatorios definen criterios de diseno que se pueden incorporar para utilizar en la etapa de compilacion 120 de la metodologfa de diseno preferida 100, tal y como se muestra en el diagrama de flujo de la Figura 10. Los criterios de la etapa 120 se pueden utilizar en una etapa de diseno y construccion 122 para modelar e implementar el sistema 10. Mas especfficamente, es posible modelar un sistema de rociadores de tuberfa seca 10 para proteger una mercancfa almacenada, con el fin de captar las caracterfsticas de la tuberfa, los accesorios de tuberfas, la fuente de lfquido, las tuberfas verticales, rociadores y las diferentes configuraciones tipo arbol o ramales a la vez que se explica el area de diseno hidraulico preferida y el perfodo de demora de entrega de fluido. El modelo puede ademas incluir cambios en las elevaciones de las tuberfas, los ramales de tuberfas, aceleradores u otros dispositivos de control de fluido. El sistema de rociadores secos disenado puede modelarse de forma matematica y dinamica para captar y simular los criterios de diseno, incluyendo el area de diseno hidraulico preferida y el perfodo de demora de entrega de fluido. El perfodo de demora de entrega de fluido se puede resolver y simular utilizando un programa computarizado descrito, por ejemplo, en la solicitud de patente de Estados Unidos n° 10/942.817, presentada el 17 de septiembre de 2004, publicada como publicacion de patente de Estados Unidos n° 2005/0216242, y titulada System and Method For Evaluation of Fluid Flow in a Piping System (Sistema y metodo para la evaluacion de flujo de fluido en un sistema de tuberfa). Para modelar un sistema de rociadores segun los criterios de diseno, se puede utilizar otro software que sea capaz de secuenciar la activacion del rociador y simular la entrega de fluido para modelar de manera eficaz la formacion y rendimiento del area de diseno hidraulico preferida 25. Dicha aplicacion de software se describe en la solicitud de patente internacional PCT, presentada el 3 de octubre de 2006, titulada: System and Method For Evaluation of Fluid Flow in a Piping System con numero de registro S-FB-00091 WO (73434-029WO) y reivindicando derecho de prioridad ante la solicitud de patente de Estados Unidos provisional 60/722,401, presentada el 3 de octubre de 2005. Allf se describe un programa y su algoritmo y motores computacionales subyacentes que realizan el diseno del sistema de rociadores, la secuencia de rociadores y simula la entrega de fluido. En consecuencia, dicho programa puede disenar y modelar de forma dinamica un sistema de rociadores para la proteccion contra incendios de una mercancfa determinada en un area de almacenamiento determinada. El sistema de rociadores disenado y modelado puede ademas simular y secuenciar las activaciones de rociadores segun el perfil predictivo de activacion de rociadores basado en tiempo 404 descrito anteriormente, para modelar de forma dinamica el sistema 10. La aplicacion de software/programa preferido tambien se muestra y describe en el manual de usuario titulado: SprinkFDT™ SprinkCALC™: SprinkCAD Studio User Manual (sep. 2006).
El modelo dinamico puede, segun las configuraciones de activacion de rociadores y de tuberfas, simular el agua que viaja a traves del sistema 10 a una presion especificada para determinar si se cumplen los criterios de diseno hidraulico y los criterios de tiempo de entrega de fluido obligatorio maximo y mfnimo. Si la descarga de agua no ocurriese tal y como se predijo, el modelo se puede modificar en consecuencia, para entregar agua segun los requerimientos del area de diseno hidraulico preferido y de los perfodos de entrega de fluido obligatorios. Por ejemplo, las tuberfas en el sistema modelado se pueden acortar o alargar para que el agua se descargue al sobrepasar el perfodo de demora de entrega de fluido. De manera alternativa, el sistema de tuberfas disenado puede incluir una bomba para cumplir con los requerimientos de entrega de fluido. En un aspecto, el modelo se puede disenar y simular con la activacion de rociadores en el rociador hidraulicamente mas remoto para determinar si el fluido cumple con el tiempo de entrega de fluido maximo especificado, de manera tal que el area de diseno hidraulico 25 se pueda activar por accion de la temperatura. Asimismo, el sistema simulado puede ofrecer el secuenciado de activaciones termicas de, preferiblemente, los cuatro rociadores hidraulicamente mas remotos para determinar un perfodo de demora de entrega de fluido simulado. De manera alternativa, el modelo se puede simular con la activacion del rociador hidraulicamente mas cercano para determinar si el fluido cumple con un perfodo de demora de entrega de fluido mfnimo, de tal manera que se activen por accion de la temperatura la cantidad crftica de rociadores. Asimismo, el sistema simulado puede ofrecer el secuenciado de activaciones termicas de, preferiblemente, los cuatro rociadores hidraulicamente mas cercanos para determinar un perfodo de demora de entrega de fluido simulado. En consecuencia, el modelo y simulacion del sistema de rociadores puede comprobar que la entrega de fluido a cada rociador en el sistema este dentro del intervalo de tiempos de entrega de fluido maximo y mfnimo. La simulacion y el modelado dinamico de un sistema de rociadores permiten utilizar tecnicas de diseno iterativo para conseguir que el rendimiento del sistema de rociadores cumpla con los criterios de diseno en vez de depender de modificaciones de plantas ffsicas posteriores a la construccion para corregir el incumplimiento de especificaciones de diseno.
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La Figura 14 muestra un diagrama de flujo ilustrativo 200 para modelos de diseno iterativo y dinamico de un sistema de rociadores secos 10 propuesto. Se puede construir un modelo para definir un sistema de rociadores 10 como una red de rociadores y tuberfas. El espaciado de parrilla entre rociadores y lfneas ramales del sistema puede especificarse, por ejemplo, en 3 m por 3 m (10 pies por 10 pies), 3 m por 2,4 m (10 pies por 8 pies), o 2,4 m por 2,4 m (8 pies por 8 pies) entre rociadores. El sistema se puede modelar para incorporar rociadores especfficos, tal y como, por ejemplo, rociadores montantes de factor K 16,8 de 414°K (286°F) que tienen una aplicacion especffica para almacenamiento, tal y como el rociador ULTRA K17 comercializado por Tyco Fire and Building Products y que se muestra y describe en la hoja de datos TFP 331 titulada: Ultra K17 - 16.8 K-factor: Upright Specific Application Control Mode Sprinkler Standard Response, 286°F/141°C (Marzo, 2006). Sin embargo, se puede utilizar cualquier rociador apropiado siempre que el rociador pueda suministrar un volumen de fluido y un efecto refrigerante suficiente como para llevar a cabo el efecto de rodear y apagar. Mas especfficamente, el rociador apropiado ofrece un volumen de descarga de fluido satisfactorio, un vector de velocidad de descarga de fluido (direccion y magnitud) y una distribucion del tamano de la gota de fluido. Ejemplos de otros rociadores apropiados incluyen, pero no estan limitados a, los siguientes rociadores comercializados por Tyco Fire and Building Products: la SERlE ELO-231 - Factor K 11,2 de rociadores montantes y colgantes, respuesta estandar, cobertura estandar (hoja de datos TFP340 (enero, 2005)); el MODELO K17-231- Factor 16,8 de rociadores montantes y colgantes, respuesta estandar, cobertura estandar (hoja de datos TFP332 (enero, 2005)); el MODELO EC-25- Factor 25,2 de rociadores montantes de cobertura densidad/area extendida (hoja de datos TFP213 (sept., 2004)); modelos ESFR-25- Factor 25,2 (hoja de datos TFP312 (enero, 2005), ESFR-17- Factor K 16,8 (hoja de datos TFP315 (enero, 2005)) (hoja de datos TFP316 (abril, 2004)), y ESFR-1- Factor K 14,0 (hoja de datos TfP318 (julio, 2004)) de rociadores montantes y colgantes de supresion temprana-respuesta rapida, cada uno de los cuales se muestra y describe en su respectiva hoja de datos. Ademas, el modelo de sistema de rociadores secos puede incorporar un suministro de agua o "porcion humeda" 12 del sistema conectado a la porcion seca 14 del sistema de rociadores secos 10. La porcion humeda modelada 12 puede incluir los dispositivos de una valvula de control de agua primaria, dispositivos que impiden el reflujo, bombas contra incendios, valvulas y tuberfas asociadas. El sistema de rociadores secos puede ademas configurarse como un sistema solo de techo tipo arbol o tipo arbol con bucle.
El modelo del sistema de rociadores secos puede simular la formacion del area de funcionamiento del rociador 26 al simular un conjunto de rociadores activados para un efecto de rodear y ahogar. Las activaciones de rociadores pueden estar secuenciadas segun los parametros definidos por el usuario, tal y como, por ejemplo, una secuencia que sigue el perfil predicho de activacion de rociadores. El modelo puede ademas incorporar el perfodo de demora de entrega de fluido al simular el fluido y gas que viaja a traves del sistema 10 y que sale de los rociadores activados que definen el area de diseno hidraulico preferida 25. Los tiempos de entrega de fluido modelados pueden compararse con los perfodos de demora de entrega de fluido obligatorios especificados, y el sistema se puede ajustar en consecuencia, de forma tal que los tiempos de entrega de fluido cumplan con el perfodo de demora de entrega de fluido obligatorio. Se puede construir un sistema de rociadores secos real 10 a partir de un sistema modelado 10 apropiadamente y que cumpla con los requisitos.
En la Figura 18A, la Figura 18B y la Figura 18C se representa un sistema de proteccion contra incendios de tuberfa seca preferido 10' disenado segun la metodologfa de diseno preferida descrita antes. El sistema 10' esta preferiblemente configurado para la proteccion de una ocupacion para almacenamiento. El sistema 10' incluye multiples rociadores 20' dispuestos sobre un area de proteccion y debajo de un techo. Dentro del area de almacenamiento hay al menos una estanterfa 50 de una mercancfa almacenada. Preferiblemente, la mercancfa esta categorizada segun las clases de mercancfa de la norma NFPA-13: Clase I, Clase II, Clase Ill y Clase IV y/o plasticos de Grupo A, Grupo B y Grupo C. La estanterfa 50 esta ubicada entre el area de proteccion y los multiples rociadores 20'. El sistema 10' incluye una red de tuberfas 24' que esta configurada para suministrar agua a los multiples rociadores 20'. La red de tuberfas 24' esta preferiblemente disenada para entregar agua al area de diseno hidraulico 25'. El area de diseno 25' esta configurada para incluir el rociador hidraulicamente mas remoto de los multiples rociadores 20'. La red de tuberfas 24' esta preferiblemente rellena con un gas hasta que se activa al menos uno de los rociadores 20' o se acciona una valvula de control primaria. Segun con la metodologfa de diseno descrita antes, el area de diseno preferiblemente corresponde a las areas de diseno provistas en la norma NFPA-13 para los sistemas de rociadores humedos. Mas preferiblemente, el area de diseno es equivalente a 189 metros cuadrados (2.000 pies cuadrados). En una realizacion alternativa, el area de diseno es menor que el area de diseno provista en la norma NFPA-13 para sistemas de rociadores humedos.
De manera alternativa, en contraposicion a construir un nuevo sistema de rociadores para emplear un efecto de rodear y ahogar, los sistemas de rociadores humedos y secos existentes se pueden reajustar para utilizar un area de funcionamiento de rociadores con el fin de proteger una ocupacion para almacenamiento con un efecto de rodear y ahogar. Para sistemas humedos existentes, se puede lograr una conversion al sistema deseado para un efecto de rodear y ahogar convirtiendo el sistema a un sistema seco, mediante la incorporacion de una valvula de control de agua primaria y los componentes necesarios para garantizar que se logre un perfodo de demora de entrega de fluido obligatorio hacia el rociador hidraulicamente mas remoto. Debido a que los inventores han descubierto que el area de diseno hidraulico en la realizacion preferida del sistema de rociadores de rodear y ahogar puede ser equivalente al area de diseno hidraulico de un sistema humedo disenado segun la norma NFPA-13, los expertos en la tecnica
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pueden facilmente aplicar las ensenanzas de la tecnica de rodear y ahogar a los sistemas humedos existentes. Por lo tanto, los solicitantes han ofrecido un metodo economicamente realista para convertir los sistemas de rociadores humedos existentes en sistemas de rociadores secos preferidos.
Ademas, los expertos pueden beneficiarse de la descarga hidraulica reducida del area de funcionamiento de rociadores preferida en un sistema de rodear y ahogar para modificar los sistemas secos existentes, con el fin de producir el ismo area de funcionamiento capaz de rodear y ahogar un incendio. En particular, componentes, tal y como, por ejemplo, acumuladores o aceleradores se pueden agregar a sistemas de rociadores secos existentes para garantizar que el rociador hidraulicamente mas remoto en el sistema experimente una demora de entrega de fluido obligatoria ante la activacion de los rociadores. Los inventores creen que un sistema de rociadores humedo o seco existentes configurado para controlar un incendio con un efecto de rodear y ahogar puede eliminar o, de otra manera, minimizar las desventajas economicas de los sistemas de rociadores actuales. Al controlar los incendios con una configuracion de rodear y ahogar, se evitan descargas de agua innecesarias. Ademas, los inventores creen que la proteccion contra incendios ofrecida por el area de funcionamiento rociadores preferida puede proveer una mejor proteccion contra incendios que los sistemas existentes.
En vista de que los inventores descubrieron un sistema que emplea una configuracion de rodear y ahogar para controlar un incendio y que, ademas, los inventores han desarrollado metodologfas para implementar tal sistema, ahora hay diversos sistemas, subsistemas y procesos para ofrecer componentes, sistemas, abordajes de diseno y aplicaciones de proteccion contra incendios, preferiblemente para ocupaciones para almacenamiento, para una o mas partes, tal y como, intermediarios o usuarios finales, por ejemplo, fabricantes de productos de proteccion contra incendios, proveedores, contratistas, instaladores, duenos de edificios y/o arrendatarios. Por ejemplo, se puede ofrecer un proceso para un metodo de sistema de proteccion contra incendios solo de techo seco que utiliza un efecto de rodear y ahogar. De manera adicional o alternativa, se puede ofrecer un rociador calificado para utilizar en un sistema tal. Se puede ofrecer ademas un sistema de proteccion contra incendios solo de techo completo que utiliza el efecto de rodear y ahogar y su abordaje de diseno. Se pueden ademas realizar sistemas de proteccion contra incendios y sus metodologfas que utilizan un efecto de rodear y ahogar para aplicaciones de diseno e interempresariales para productos y servicios de proteccion contra incendios.
En un aspecto ilustrativo de ofrecer un dispositivo y metodo de proteccion contra incendios, preferiblemente, se obtiene un rociador para utilizar solo en techos, preferiblemente en un sistema de proteccion contra incendios seco para la proteccion de una ocupacion para almacenamiento. Mas especfficamente, se obtiene preferiblemente un rociador 20 calificado para utilizar en un sistema de proteccion contra incendios solo de techo seco para una ocupacion para almacenamiento 70 sobre un intervalo de alturas de techo H1 disponibles para la proteccion de una mercancfa almacenada 50 que presenta un intervalo de clasificaciones y un intervalo de alturas de almacenamiento H2. Mas preferiblemente, el rociador 20 debe estar listado por una organizacion y aprobado por una autoridad con jurisdiccion, tal y como, por ejemplo, la norma NFPA o UL para utilizarlo en un sistema de proteccion contra incendios solo de techo seco para la proteccion de, por ejemplo, cualquier mercancfa de Clase I, II, III, y IV, dentro de intervalos de altura de almacenamiento de aproximadamente 6,1 m a aproximadamente 12,2 m (aproximadamente veinte pies a aproximadamente cuarenta pies (20-40 pies)) o, de manera alternativa, mercancfas de plastico de Grupo A que presentan una altura de almacenamiento de aproximadamente 6,1 m (veinte pies). Incluso mas preferiblemente, el rociador 20 esta calificado para utilizar en un sistema de proteccion contra incendios solo de techo seco, tal y como el sistema de rociadores 10 descrito antes, configurado para controlar una situacion de incendio con un efecto de rodear y ahogar.
Obtener el rociador preferiblemente listado puede incluir especfficamente disenar, fabricar y/o adquirir el rociador 20 para utilizar en un sistema de proteccion contra incendios solo de techo seco 10. Disenar o fabricar el rociador 20 incluye, tal y como se observa, por ejemplo en las Figuras 15 y 16, un rociador preferido 320 que presenta un cuerpo de rociador 322 con una entrada 324, una salida 326 y un paso 328 entre ambos para definir un factor K de once (11) o mayor y, mas preferiblemente, de aproximadamente diecisiete e, incluso mas preferiblemente, de aproximadamente 16,8. El rociador preferido 320 esta preferiblemente configurado como un rociador montante, aunque tambien son posibles otras configuraciones de instalacion. Un conjunto de cierre 332 esta preferiblemente dispuesto dentro de la salida 326, que presenta un miembro de placa 332a y un miembro de tapon 332b. Se provee una realizacion del rociador preferido 320, tal y como el rociador ULTRA K17 comercializado por Tyco Fire & Building Products, tal y como se muestra y describe en la hoja de datos TFP331.
El conjunto de cierre 332 se sostiene en su lugar preferiblemente mediante un conjunto de disparo clasificado termicamente 330. El conjunto de disparo 330 esta preferiblemente clasificado termicamente en aproximadamente 414°K (286°F), de tal manera que, ante la presencia de dicha temperatura, el conjunto de disparo 330 se acciona para desplazar el conjunto de cierre 332 de la salida 326, con el fin de permitir la descarga desde el cuerpo de rociador. Preferiblemente, el conjunto de disparo esta configurado como un conjunto de disparo tipo ampolla con un Indice de Tiempo de Respuesta de 105 (ms)1/2 (190 (pie-seg)72). El RTI del rociador puede, de manera alternativa, estar configurado de forma apropiada para ser compatible con la configuracion del rociador y con el espaciado entre rociador y rociador del sistema.
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El rociador preferido 320 esta configurado con una presion de funcionamiento o de descarga disenada para proveer una distribucion de fluido que controle de forma eficaz una situacion de incendio. Preferiblemente, la presion de descarga de diseno esta dentro del intervalo de aproximadamente 0,1 MPa a aproximadamente 0,41 MPa (aproximadamente quince libras por pulgada cuadrada a aproximadamente sesenta libras por pulgada cuadrada (1560 psi)), preferiblemente dentro del intervalo de aproximadamente 0,1 MPa a aproximadamente 0,31 MPa (aproximadamente quince libras por pulgada cuadrada a aproximadamente cuarenta y cinco libras por pulgada cuadrada (15-45 psi.)), mas preferiblemente dentro del intervalo de aproximadamente 0,14 MPa a aproximadamente 0,24 MPa (aproximadamente veinte libras por pulgada cuadrada a aproximadamente treinta y cinco libras por pulgada cuadrada (20-35 psi)), e incluso mas preferiblemente, dentro de un intervalo de aproximadamente 0,14 MPa a aproximadamente 0,21 MPa (aproximadamente veintidos libras por pulgada cuadrada a aproximadamente treinta libras por pulgada cuadrada (22 - 30 psi)). El rociador 320 ademas preferiblemente incluye un conjunto deflector 336 para distribuir fluido sobre un area de proteccion de una manera que suprima y apague un incendio cuando se utiliza en un sistema de proteccion solo de techo seco 10 configurado para tener un efecto de rodear y ahogar.
Otro aspecto preferido del proceso de obtener el rociador 320 puede incluir calificar el rociador para utilizar en un sistema de proteccion contra incendios solo de techo seco 10 para una ocupacion para almacenamiento, configurado para rodear y ahogar un incendio. Mas preferiblemente, el rociador preferido 20 puede someterse a una prueba de incendio de una manera sustancialmente similar a las ocho pruebas de incendio de ejemplo descritas anteriormente. En consecuencia, el rociador 320 puede estar situado en un sistema de rociadores de planta de prueba que presenta una ocupacion para almacenamiento con una altura de techo encima de una mercancfa de prueba a una altura de almacenamiento. Multiples rociadores 320 estan preferiblemente dispuestos dentro de un sistema de parrilla de rociadores suspendidos desde el techo de la ocupacion para almacenamiento para definir una altura del deflector al techo del rociador y, ademas, definir una altura de espacio libre entre el rociador y la mercancfa. En cualquier prueba de incendio determinada, la mercancfa se enciende de tal manera que se inicie el crecimiento de la llama y de que inicialmente se activen por accion de la temperatura uno o mas rociadores. La entrega de fluido se demora durante un perfodo de demora disenado a uno o mas rociadores accionados inicialmente por temperatura, para permitir que el accionamiento termico de un conjunto de rociadores posteriores formen un area de funcionamiento de rociadores a una presion de funcionamiento o de descarga de rociadores disenada capaz de suprimir y apagar la prueba de incendio.
El rociador 320 esta preferiblemente calificado para utilizarse en un sistema de rociadores solo de techo seco para una variedad de clasificaciones de mercancfas y alturas de almacenamiento. Por ejemplo, el rociador 320 se somete a una prueba de incendio para cualquier de las mercancfas de Clase I, II, III, o IV o plasticos de Grupo A, Grupo B, o Grupo C para una variedad de alturas de almacenamiento, preferiblemente dentro del intervalo de (6,1 m y 12,2 m (veinte pies y cuarenta pies (20-40 pies)). El sistema de rociadores de planta de prueba puede estar dispuesto y sometido a una prueba de incendio a alturas de techo variables, preferiblemente, dentro del intervalo de 7,6 m y 13,7 m (veinticinco pies a aproximadamente cuarenta y cinco pies (25-45 pies)), con el proposito de definir intervalos de espacios libres entre el rociador y el almacenamiento. En consecuencia, el rociador 320 puede someterse a una prueba de incendio dentro del sistema de rociadores de planta de prueba a varias alturas de techo, para una variedad de mercancfas, varias configuraciones de almacenamiento y alturas de almacenamiento, de tal manera que el rociador califique para utilizarse en sistemas de proteccion contra incendios solo de techo para diferentes variantes probadas de altura de techo, clasificaciones de mercancfas, configuraciones de almacenamiento y altura de almacenamiento, y combinaciones de las mismas. En vez de probar o calificar un rociador 320 para una variedad de configuraciones de ocupacion para almacenamiento y mercancfas almacenadas, el rociador 320 se puede probar y calificar para un unico parametro, tal y como, un perfodo de demora de entrega de fluido preferido para una altura de almacenamiento y una altura de techo determinadas.
Mas preferiblemente, el rociador 320 puede estar calificado de manera tal que este "listado", lo cual la norma NFPA 13 define en la Seccion 3.2.3 (2002) como equipo, material o servicios incluidos en una lista publicada por una organizacion aceptada por la autoridad que tiene jurisdiccion y encargada de evaluar productos o servicios, y cuya lista declara que tanto el equipo, material o servicio cumple con los estandares designados apropiados o ha sido probada y ha resultado ser apropiada para un fin especffico. Por lo tanto, una organizacion que establece listados, tal y como, por ejemplo, Underwriters Laboratories, Inc., preferiblemente incluye en el listado al rociador 320 para utilizarlo en un sistema de proteccion contra incendios solo de techo seco de una ocupacion para almacenamiento, dentro del intervalo de clasificaciones de mercancfas, alturas de almacenamiento, alturas de techo, y espacios libres entre rociador y deflector evaluados. Asimismo, el listado establecerfa que el rociador 320 esta aprobado o calificado para utilizarse en un sistema de proteccion contra incendios solo de techo seco para una variedad de clasificaciones de mercancfas y configuraciones de almacenamiento a aquellas alturas de techo y alturas de almacenamiento que estan dentro de los valores evaluados.
En un aspecto de los sistemas y metodos de proteccion contra incendios, un rociador preferido, tal y como, por ejemplo, el rociador calificado previamente descrito 320, puede realizarse, obtenerse y/o embalarse en un sistema de proteccion contra incendios solo de techo preferido 500 para su uso en la proteccion contra incendios de una ocupacion para almacenamiento. Tal y como se observa, por ejemplo, en la Figura 17, se muestra de manera
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esquematica, el sistema 500 para la proteccion solo de techo de un ocupacion para almacenamiento, con el fin de controlar una situacion de incendio con un efecto de rodear y ahogar. Preferiblemente, el sistema 500 incluye un conjunto de tuberfas verticales 502 para otorgar una comunicacion controlada entre un fluido o porcion humeda 512, el sistema 500 y, preferiblemente, la porcion seca del sistema 514.
El conjunto de tuberfas verticales 502 preferiblemente incluye una valvula de control 504 para controlar la entrega de fluido entre la porcion humeda 512 y la porcion seca 514. Mas especfficamente, la valvula de control 504 incluye una entrada para recibir el fluido contra incendios de la porcion humeda 512 y, ademas, incluye una salida para la descarga del fluido. Preferiblemente, la valvula de control 504 es una valvula de diluvio accionada mediante solenoide 505, pero se pueden utilizar otros tipos de valvulas de control, tal y como, por ejemplo, valvulas de control cerradas de forma mecanica o electrica. Ademas dentro de la alternativa, la valvula de control 504 puede ser una valvula de control de relacion aire/agua, por ejemplo, tal y como se muestra y describe en la patente de Estados Unidos n° 6.557.645. Un tipo de valvula de control preferida es el MODELO DV-5 de valvula de diluvio comercializada por Tyco Fire & Building Products, representada y descrita en la hoja de datos Tyco TFP1305, titulada, Model DV-5 Deluge Valve, Diaphragm Style, 1-1/2 thru 8 Inch (DN40 thru DN2O0, 250 psi (17.2 bar) Vertical or Horizontal Installation (marzo 2006), que se incorpora a la presente memoria en su totalidad como referencia. Una valvula de retencion esta preferiblemente dispuesta adyacente a la salida de la valvula de control para otorgar un area o camara intermedia abierta a la presion atmosferica. Para aislar la valvula de diluvio 504, el conjunto de tuberfas verticales ademas incluye, preferiblemente, dos valvulas aisladoras dispuestas respecto de la valvula de diluvio 504. En las patentes de Estados Unidos n° 6.095.484 y 7.059.578 y la solicitud de patente de Estados Unidos n° 11/450.891 muestran y describen otras valvulas de control de diafragma 504 que se pueden utilizar en el conjunto de tuberfas verticales 502.
En una configuracion alternativa, el conjunto de tuberfas verticales o valvula de control 504 puede incluir una valvula de control estilo diafragma, modificada de manera tal que incluya una camara separada, es decir, una camara neutral, para definir un asiento de aire o gas con el fin de eliminar asf la necesidad de la valvula de retencion separada. La Figura 21 muestra una realizacion ilustrativa de una valvula de control 710 preferida. La valvula 710 incluye un cuerpo de valvula 712 a traves del cual el fluido puede fluir de una manera controlada. Mas especfficamente, la valvula de control 710 ofrece una valvula de control hidraulica tipo diafragma para, preferiblemente, controlar la liberacion y mezcla de un primer volumen de fluido que presenta una primera presion de fluido, tal y como, una tuberfa principal de agua, con un segundo volumen de fluido a una segunda presion de fluido, tal y como, por ejemplo, gas comprimido contenido en una red de tuberfas. En consecuencia, la valvula de control 710 puede ofrecer un control de fluido entre lfquidos, gases, o una combinacion de los mismos.
El cuerpo de valvula 712 esta preferiblemente compuesto por dos partes: (i) una porcion de cubierta 712a y (ii) una porcion de cuerpo inferior 712b. En la presente memoria, se utiliza "cuerpo inferior" en referencia a una porcion del cuerpo de valvula 712 acoplada a la porcion de cubierta 712a cuando la valvula de control esta completamente ensamblada. Preferiblemente, el cuerpo de valvula 712 y, mas especfficamente, la porcion de cuerpo inferior 712b incluye una entrada 714 y una salida 716.
El cuerpo de valvula 712 tambien incluye un drenaje 718 para desviar el primer fluido que entra a la valvula 710 a traves de la entrada 714 hacia afuera del cuerpo de valvula. El cuerpo de valvula 712 ademas preferiblemente incluye una apertura de entrada 720 para introducir el segundo fluido en el cuerpo 712 para descargarlo fuera de la salida 716. La valvula de control 710 tambien incluye un puerto 722. El puerto 722 puede ofrecer los medios para un sistema de alarma con el fin de controlar la valvula en caso de cualquier comunicacion de fluido no deseada desde y/o entre la entrada 714 y la salida 716. Por ejemplo, el puerto 722 se puede utilizar para ofrecer un puerto de alarma para la valvula 710, de tal manera que se pueda alertar a las personas de cualquier fuga de gas o lfquido del cuerpo de valvula 712. En particular, el puerto 722 puede estar acoplado a un medidor de flujo y a una disposicion de alarma para detectar la fuga de fluido o gas en el cuerpo de valvula. El puerto 722 esta preferiblemente abierto a la atmosfera y en comunicacion con una camara intermedia 724d, dispuesta entre la entrada 714 y la salida 716.
Cada cubierta 712a y el cuerpo inferior 712b incluyen una superficie interna, de tal manera que, cuando la cubierta y la porcion de cuerpo inferior 712a, 712b se unen entre sf, las superficies internas ademas definan una camara 724. La camara 724, estando en comunicacion con la entrada 714 y la salida 716, ademas define un paso a traves del cual puede fluir un fluido, tal y como, agua. Dispuesto dentro de la camara 724 hay un miembro elastomerico preferiblemente flexible 800, para controlar el flujo de fluido a traves del cuerpo de valvula 712. El miembro elastomerico 800 es mas preferiblemente un miembro de diafragma configurado para ofrecer comunicacion selectiva entre la entrada 714 y la salida 716. En consecuencia, el diafragma tiene al menos dos posiciones dentro de la camara 724: (i) una posicion inferior casi completamente cerrada o de sellado, y (ii) una posicion superior casi o completamente abierta. En la posicion inferior casi cerrada o de sellado, el diafragma 800 engancha un miembro de asiento 726 construido o formado como un nervio interno o pestana media dentro de la superficie interna del cuerpo de valvula 172, sellando asf la comunicacion entre la entrada 714 y la salida 716. Con el diafragma 800 en la posicion cerrada, el diafragma 800 preferiblemente divide la camara 724 en al menos tres regiones o subcamaras 724a, 724b, y 724c. Mas especfficamente formado con el miembro de diafragma 800 en la posicion cerrada, hay un
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primer suministro de fluido o camara de entrada 724a en comunicacion con la entrada 714, un segundo suministro de fluido o camara de salida 724b en comunicacion con la salida 716, y una camara de diafragma 724c. La cubierta 712a preferiblemente incluye una apertura central 713 para introducir un fluido compensador en la camara de diafragma 724c, para empujar y mantener el miembro de diafragma 800 en la posicion cerrada.
Cuando la valvula de control 800 esta funcionando, el fluido compensador se puede liberar de la camara de diafragma 724c, preferiblemente de una manera controlada, electrica o mecanicamente, para empujar el miembro de diafragma 800 hacia la posicion completamente abierta o accionada, en la que el miembro de diafragma 800 se separa del miembro de asiento 726, permitiendo asf el flujo de fluido entre la entrada 714 y la salida 716. El miembro de diafragma 800 incluye una superficie superior 802 y una superficie inferior 804. Cada una de las areas de superficie superior e inferior 802, 804 tienen generalmente el tamano suficiente para sellar la comunicacion entre la camara de entrada y de salida 824a, 824b y la camara de diafragma 824c. La superficie 802 preferiblemente incluye un elemento de anillo centralizado o interior, y extendiendose de forma radial a partir de aquel hay uno o mas miembros de nervio tangencial 806. Los nervios tangenciales 806 y el anillo interior estan preferiblemente configurados para empujar el diafragma 800 hacia la posicion de sellado al, por ejemplo, aplicar un fluido compensador a la superficie superior 802 del miembro de diafragma 800. De manera adicional, el diafragma 800, preferiblemente, incluye un elemento de anillo elastomerico exterior 808 para empujar aun mas el miembro de diafragma 800 hacia la posicion cerrada. La superficie exterior preferiblemente en angulo, del elemento de anillo flexible 808 se engancha y ofrece contacto a presion con una porcion del cuerpo de valvula 712, tal y como, por ejemplo, la superficie interior de la cubierta 712a.
En su posicion cerrada, la superficie inferior 804 del miembro de diafragma 800 preferiblemente define una porcion combada centralizada 810, presentando asf, preferiblemente, una superficie sustancialmente convexa y, mas preferiblemente, una superficie convexa esferica, respecto del miembro de asiento 726, para sellar las camaras de entrada y de salida 724a y 724b. La superficie inferior 804 del miembro de diafragma 800 ademas incluye, preferiblemente, un par de elementos o proyecciones de sellado alargados 814a, 814b para formar un enganche sellado con el miembro de asiento 726 del cuerpo de valvula 712. Los elementos de sellado 814a, 814b esta preferiblemente separados para definir un vacfo o canal entre ellos. Los elementos de sellado 814a, 814b estan configurados para enganchar el miembro de asiento 726 del cuerpo de valvula 712 cuando el diafragma esta en la posicion cerrada, con el fin de sellar la comunicacion entre la entrada 714 y la salida 716 y, mas especfficamente, para sellar la comunicacion entre la camara de entrada 724a y la camara de salida 724b. Ademas, los miembros de sellado 714a, 714b enganchan el miembro de asiento 726, de tal manera que el canal coopere con el miembro de asiento 26 para formar una camara intermedia 724d de una manera que se describe en mayor detalle a continuacion.
Extendiendose en una direccion desde la entrada hasta la salida, se encuentran los miembros de anclaje o soporte 728a, 728b para sostener el miembro de diafragma 800. El miembro de asiento 726 se extiende perpendicular a la direccion entrada-salida, con el fin de dividir eficazmente la camara 724 en el cuerpo de valvula inferior 712b en sub- camaras, preferiblemente separadas y, preferiblemente, de igual tamano que la camara de entrada 724a y de la camara de salida 724b. Asimismo, el alargamiento del miembro de asiento 726 preferiblemente define una superficie curvilfnea o arqueada, que presenta una longitud de arco para imitar la superficie convexa de la superficie inferior 804 del diafragma 800. Ademas, extendiendose a lo largo de la longitud de arco preferida del miembro de asiento 726, hay un surco construido o formado en la superficie del miembro de asiento 726. El surco secciona la superficie de enganche del miembro de asiento 726 preferiblemente de manera uniforme a lo largo de la longitud del miembro de asiento. Cuando el miembro de diafragma 800 esta en la posicion cerrada, los miembros de sellado alargados 814a, 814b enganchan la superficie seccionada de los miembros de asiento 726. El enganche de los miembros de sellado 814a, 814b con las superficies de enganche 726a, 726b del miembro de asiento 726 ademas coloca al canal del diafragma 800 en comunicacion con el surco.
El miembro de asiento 726 esta preferiblemente formado por un miembro de base central 732, que ademas separa y, preferiblemente, da un espaciado entre las camaras de entrada y de salida 724a, 724b, y desvfa el fluido en una direccion entre el diafragma 800 y las superficies de enganche del miembro de asiento 726a, 726b. El puerto 722 esta preferiblemente construido por uno o mas vacfos formados en el miembro base 732. Preferiblemente, el puerto 722 incluye una primera porcion cilfndrica 722a en comunicacion con una segunda porcion cilfndrica 22b, cada una de las cuales se forma en el miembro base 732. El puerto 722 preferiblemente forma una interseccion y esta en comunicacion con el surco del miembro de asiento 726 y en donde, cuando el miembro de diafragma 800 esta en la posicion cerrada, el puerto 722 esta ademas preferiblemente en comunicacion sellada con el canal formado en el miembro de diafragma 800.
La comunicacion entre el canal de diafragma, el surco de miembro de asiento y el puerto 722 esta preferiblemente ligada por enganche sellado de los elementos de sellado 814a, 814b con las superficies de miembro de asiento 726a, 726b, para asf definir, preferiblemente, la cuarta camara intermedia 724d. La camara intermedia 724d esta preferiblemente abierta a la atmosfera, definiendo asf, ademas, un asiento de fluido, preferiblemente, un asiento de aire para separar las camaras de entrada y de salida 724a, 724b. Ofrecer un asiento de aire entre las camaras de
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entrada y de salida 724a, 724b permite que cada una de las camaras de entrada y de salida se rellene y presuricen, a la vez que evita fallos en el enganche sellado entre el elemento de sellado 814 y el miembro de asiento 726. En consecuencia, la valvula tipo diafragma preferida 710 puede eliminar la necesidad de una valvula de retencion corriente abajo. Mas especfficamente, debido a que el elemento de sellado 814 se acciona mediante una fuerza de fluido en solo un lado del elemento y, preferiblemente, mediante presion atmosferica en el otro, la presion de fluido en la camara de diafragma 724c es eficaz para mantener el enganche sellado entre los miembros de sellado 814 y el miembro de asiento 726 durante la presurizacion de las camaras de entrada y de salida 724a, 724b.
La valvula de control 710 y el conjunto de tuberfas verticales 502, con que se conecta, se puede poner en servicio, preferiblemente, poniendo la valvula 710 en la posicion cerrada normal y, posteriormente, poniendo la camara de entrada 724a y la camara de salida 724b a presion de funcionamiento. En una instalacion preferida, la fuente de fluido primaria esta inicialmente aislada de la camara de entrada 724a mediante una valvula de control de cierre, tal y como, por ejemplo, una valvula de control manual colocada corriente arriba de la entrada 714. La fuente de fluido secundaria esta inicial y preferiblemente aislada de la camara de salida 724b, mediante una valvula de control de cierre colocada corriente arriba de la apertura de entrada 720. Un fluido compensador, tal y como, agua de la fuente de fluido primaria, se introduce, preferiblemente, en la camara de diafragma 724c, a traves de la apertura central 713 en la cubierta 712a. El fluido se introduce continuamente en la camara 724c hasta que el fluido ejerce suficiente presion P1 para llevar el miembro de diafragma 800 a la posicion cerrada en la que la superficie inferior 804 engancha el miembro de asiento 726, y los elementos de sellado 814a, 814b forman un enganche sellado respecto del miembro de asiento 726.
Con el miembro de diafragma 800 en la posicion cerrada, los fluidos primarios y secundarios pueden presurizar las camaras de entrada y de salida 724a, 724b, respectivamente. Mas especfficamente, la valvula de cierre que afsla el fluido primario se puede abrir, de tal manera que se introduzca fluido a traves de la entrada 14 y hacia la camara de entrada 724a para conseguir, preferiblemente, una presion estatica P2. La valvula de cierre que afsla el gas comprimido se puede abrir para introducir un fluido secundario a traves de la apertura de entrada 720 para presurizar la camara de salida 724b, y el sistema usualmente cerrado acoplado a la salida 716 de la valvula de control 710 para conseguir una presion estatica P3.
La presencia de la camara intermedia 724d que separa la camara de entrada y de salida 724a, 724b, y que normalmente esta abierta a la atmosfera, mantiene la presion de fluido primaria P2 en un lado del miembro de sellado 814a y la presion de fluido secundario P3 en un lado del otro miembro de sellado 814b. Por lo tanto, el miembro de diafragma 800 y sus miembros de sellado 814a, 814b estan configurados para mantener el enganche sellado con el miembro de asiento 726 bajo la influencia de la presion de camara de diafragma P1. En consecuencia, las areas de superficie de diafragma superior e inferior estan preferiblemente dimensionadas de tal manera que la presion P1 sea lo suficientemente fuerte para otorgar una fuerza de cierre en la superficie superior del miembro de diafragma 800, con el fin de superar las presiones de fluido primaria y secundaria P2, P3 que empujan al miembro de diafragma 800 hacia la posicion abierta. Sin embargo, preferiblemente, la relacion de la presion de diafragma a tanto la presion de fluido primaria P1:P2 o la presion de fluido secundaria P1:P3 se minimiza de manera tal que la valvula 710 mantiene una respuesta de apertura rapida, es decir, una relacion de trayecto baja, para liberar el fluido desde la camara de entrada cuando fuese necesario. Mas preferiblemente, cada 6,9 kPa (1 psi.) de presion de diafragma P1 es al menos eficaz para sellar aproximadamente 8,9 kPa (1,2 psi) de presion de fluido primaria P2.
La porcion seca 514 del sistema 500 preferiblemente incluye una red de tuberfas que presenta una tuberfa principal y una o mas tuberfas ramales, que se extienden desde la tuberfa principal para disponer encima de una mercancfa almacenada. La porcion 514 del sistema 500 ademas se mantiene preferiblemente en su estado seco mediante una fuente de aire presurizado 516 acoplada a la porcion seca 514. Separados a lo largo de las tuberfas ramales se encuentran los rociadores calificados para proteccion solo de techo en la ocupacion para almacenamiento, tal y como, por ejemplo, el rociador preferido 320. Preferiblemente, la red de tuberfas y rociadores esta dispuesta encima de la mercancfa para definir un espacio libre mfnimo entre rociador y almacenamiento y, mas preferiblemente, un espacio libre entre deflector y almacenamiento de aproximadamente 0,91 m (treinta y seis pulgadas). En donde los rociadores 320 son rociadores montantes, los rociadores 320 estan preferiblemente montados respecto del techo de tal manera que los rociadores definan una distancia entre el deflector y el techo de aproximadamente 0,18 m (siete pulgadas (7 pulgadas)). De manera alternativa, la distancia entre deflector y techo se puede basar en espaciados entre deflector y techo conocidos, tal y como, rociadores de gota grande como los comercializados por Tyco Fire & Building Products.
La porcion seca 514 puede incluir una o mas tuberfas transversales para definir ya sea una configuracion tipo arbol o, mas preferiblemente, una configuracion tipo bucle. La porcion seca esta preferiblemente configurada con un area de diseno hidraulico compuesta por aproximadamente veinticinco rociadores. En consecuencia, los inventores han descubierto un area de diseno hidraulico para un sistema de rociadores solo de techo. El espaciado entre rociador y rociador puede estar dentro del intervalo de un mfnimo de aproximadamente 2,4 m (ocho pies) a un maximo de aproximadamente 3,7 m (12 pies) para una construccion sin obstrucciones y, mas preferiblemente, de aproximadamente 3,0 m (diez pies) para una construccion con obstrucciones. En consecuencia, la porcion seca 514
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se puede configurar con un area de diseno hidraulica menor que la de los sistemas de proteccion contra incendios secos actuales especificados en la norma NFPA 13 (2002). Preferiblemente, la porcion seca 514 esta configurada para definir un area de cobertura por rociador dentro del intervalo de aproximadamente 7,4 metros cuadrados (ochenta pies cuadrados (80 pies2)) a aproximadamente 9,3 metros cuadrados (cien pies cuadrados (100 pies2)).
Tal y como se describe antes, se cree que el efecto de rodear y ahogar depende del perfodo de demora de entrega de fluido, disenado o controlado, posterior a una o mas de una activacion inicialmente termica de rociadores, para permitir que una situacion de incendio crezca y ademas accione por temperatura rociadores adicionales para formar un area de funcionamiento de rociadores con el fin de suprimir y apagar la situacion de incendio. La entrega de fluido desde la porcion humeda 512 a la porcion seca 514 se controla mediante el accionamiento de la valvula de control 506. Para controlar el accionamiento de la valvula de control, el sistema 500 preferiblemente incluye un panel de control de liberacion 518 para poner en accion la valvula solenoide 505 para hacer funcionar la valvula solenoide. De manera alternativa, la valvula de control se puede controlar, cablear o, de otra forma, configurar de manera tal que la valvula de control este normalmente cerrada por una valvula solenoide activada y, en consecuencia, abierta mediante el accionamiento de una senal de desactivacion a la valvula solenoide. El sistema 500 puede configurarse como un sistema de accion previa seco y, mas preferiblemente, como un sistema de accion previa de enclavamiento doble basado, en parte, en una deteccion de una cafda en la presion del aire en la porcion seca 514. Para garantizar que la valvula solenoide 505 este activada de forma apropiada ante una perdida de presion, el sistema 500 ademas incluye, preferiblemente, un dispositivo acelerador 517 para reducir el tiempo de funcionamiento de la valvula de control en el sistema de accion previa. El dispositivo acelerador 517 esta preferiblemente configurado para detectar una pequena tasa de descenso en la presion del aire de la porcion seca 514 para enviar una senal al panel de liberacion 518 con el fin de que active la valvula solenoide 505. Ademas, el dispositivo acelerador 517 puede ser un dispositivo programable para programar y efectuar un perfodo de demora de entrega de fluido mfnimo adecuado. Una realizacion preferida del dispositivo acelerador es el Modelo de Acelerador Electronico QRS comercializado por Tyco Fire & Building Products, tal y como se muestra y describe en la hoja de datos de Tyco TFP1100 titulada Model QRS Electronic Accelerator (Quick Opening Device) For Dry Pipe or Preaction Systems (Mayo 2006). Se pueden utilizar otros dispositivos aceleradores siempre que el dispositivo acelerador sea compatible con la fuente presurizada y/o con el panel de control de liberacion, si se utilizase.
En los casos en que el sistema 500 esta preferiblemente configurado como un sistema de accion previa de enclavamiento doble, el panel de control de liberacion 518 puede estar configurado para comunicarse con uno o mas detectores de incendio 520 para enclavar el panel 518 con el fin de activar la valvula solenoide 505 y asf accionar la valvula de control 504. En consecuencia, uno o mas detectores de incendio 520 estan preferiblemente espaciados de los rociadores 320 a lo largo de la ocupacion para almacenamiento, de tal manera que los detectores de incendio funcionen antes que los rociadores en caso de un incendio. Los detectores 520 pueden ser tanto de humo, de calor o de cualquier otro tipo capaz de detectar la presencia de fuego, siempre que el detector 520 puede generar una senal para que el panel de control de liberacion 518 la utilice para activar la valvula solenoide con el fin de hacer funcionar la valvula de control 504. El sistema puede incluir estaciones manuales adicionales de empuje mecanico o electrico 522, 524, capaces de establecer las condiciones en el panel 518 para accionar la valvula solenoide 505 y hacer funcionar la valvula de control 504 con el fin de entregar el fluido. En consecuencia, el panel de control 518 esta configurado como un dispositivo capaz de recibir informacion, datos o senales del sensor respecto del sistema 500 y/o de la ocupacion para almacenamiento, que procesa mediante reles, logica de control, una unidad de procesamiento de control u otro modulo de control para enviar una senal accionadora para hacer funcionar la valvula de control 504, tal y como, por ejemplo, activar la valvula solenoide 505.
En cuanto a ofrecer un rociador preferido para utilizar en un sistema de proteccion contra incendios seco solo de techo o, de manera alternativa, ofrecer el propio sistema, el dispositivo, sistema o metodo de uso preferido ademas ofrece criterios de diseno para configurar el rociador y/o sistemas para realizar un area de funcionamiento de rociadores que tenga una configuracion de rodear y ahogar para controlar una situacion de incendio en una ocupacion para almacenamiento. Un sistema de rociadores secos solo de techo configurado para controlar una situacion de incendio con una configuracion de rodear y ahogar, tal y como, por ejemplo, el sistema 500 descrito antes incluye una disposicion de rociadores respecto de un conjunto de tuberfas verticales para definir uno o mas rociadores hidraulicamente mas remoto o demandante 521, y ademas define uno o mas rociadores hidraulicamente mas cercano o menos demandante 523. Preferiblemente, los criterios de diseno ofrecen perfodos de demora de entrega de fluido maximos y mfnimos para que el sistema este ubicado respectivamente en los rociadores hidraulicamente mas remotos 521 y en los rociadores hidraulicamente mas cercanos 523. Los perfodos de demora de entrega de fluido maximos y mfnimo disenados estan configurados para garantizar que cada rociador en el sistema 500 tenga un perfodo de demora de entrega de fluido disenado dentro de los perfodos de demora de entrega de fluido maximo y mfnimo, como para permitir que el fuego crezca ante la presencia de una situacion de incendio para accionar por temperatura una cantidad suficiente de rociadores, con el fin de formar un area de funcionamiento de rociadores para controlar la situacion de incendio.
Debido a que el sistema de proteccion contra incendios solo de techo seco esta preferiblemente configurado de forma hidraulica con un area de diseno hidraulico y una presion de funcionamiento disenada para una ocupacion
para almacenamiento, una clasificacion de mercancfa y una altura de almacenamiento determinadas, los perfodos de demora de entrega de fluido maximos y mfnimos son preferiblemente funciones de la configuracion hidraulica, la altura de techo de la ocupacion, y la altura de almacenamiento. Ademas, o de manera alternativa, los perfodos de demora de entrega maximos y mfnimos pueden ademas estar configurados como una funcion de la configuracion de 5 almacenamiento, el espacio libre entre rociador y almacenamiento y/o la distancia entre rociador y techo.
Es posible realizar los criterios de diseno del tiempo de entrega de fluido maximo y mfnimo en una base de datos, tabla de datos y/o tabla de consulta. Por ejemplo, a continuacion se ofrecen tablas de diseno de entrega de fluido generadas para mercancfas de Clase II y Clase III a diferentes alturas de almacenamiento y de techo para presiones de diseno y areas de diseno hidraulico determinadas. Se pueden configurar tablas de datos configuradas de manera 10 sustancialmente similar para otras clases de mercancfas.
apertura SECUENCIAL PARA UN PERIODO DE DEMORA DE ENTREGA DE FLUIDO MINIMO (SEG.)
ALT. DE ALMACENAMIENTO M (PIES) /ALT. DE TECHO M (PIES)
PRESION DE DISENO MPa (PSI) Area de DISENO HID. (N° DE ROCIADORES) PERIODO DE ENTREGA DE FLUIDO MAX. (SEG) PERIODO DE ENTREGA DE FLUID MIN. (SEG) -| ero 2do 3ro 4to
6,1/9,1 (20/30)
0,14 (22) 25 30 9 0 3 6 10
7,6/9,1 (25/30)
0,14 (22) 25 30 9 0 3 6 9
6,1/10,7 (20/35)
0,14 (22) 25 30 9 0 3 6 10
7,6/10,7 (25/35)
0,14 (22) 25 30 9 0 3 6 10
9,1/10,7 (30/35)
0,14 (22) 25 30 9 0 3 6 9
6,1/12,2 (20/40)
0,14 (22) 25 30 9 0 3 6 10
7,6/12,2 (25/40)
0,14 (22) 25 30 9 0 3 6 10
9,1/12,2 (30/40)
0,14 (22) 25 30 9 0 3 6 10
10,7/12,2 (35/40)
0,14 (22) 25 30 9 0 3 6 9
6,1/13,7 (20/45)
0,21 (30) 25 25 9 0 3 6 10
7,6/13,7 (25/45)
0,21 (30) 25 25 9 0 3 6 10
9,1/13,7 (30/45)
0,21 (30) 25 25 9 0 3 6 10
10,7/13,7 (35/45)
0,21 (30) 25 25 9 0 3 6 10
12,2/13,7 (40/45)
0,21 (30) 25 25 9 0 3 6 9
apertura SECUENCIAL PARA UN PERIODO DE DEMORA DE ENTREGA DE FLUIDO MINIMO (SEG.)
ALT. DE ALMACENAMIENTO M (PIES)/ALT. DE TECHO M (PIES)
PRESION DE DISENO MPa (PSI) Area de DISENO HID. (N° DE ROCIADORES) PERIODO DE ENTREGA DE FLUIDO MAX. (SEG) PERIODO DE ENTREGA DE FLUID MIN. (SEG) -| ero 2do 3ro 4to
6,1/9,1 (20/30)
0,21 (30) 25 25 8 0 3 5 7
7,6/9,1 (25/30)
0,21 (30) 25 25 8 0 3 5 7
6,1/10,7 (20/35)
0,21 (30) 25 25 8 0 3 5 7
7,6/10,7 (25/35)
0,21 (30) 25 25 8 0 3 5 7
9,1/10,7 (30/35)
0,21 (30) 25 25 8 0 3 5 7
6,1/12,2 (20/40)
0,21 (30) 25 25 8 0 3 5 7
7,6/12,2 (25/40)
0,21 (30) 25 25 8 0 3 5 7
9,1/12,2 (30/40)
0,21 (30) 25 25 8 0 3 5 7
10,7/12,2 (35/40)
0,21 (30) 25 25 8 0 3 5 7
6,1/13,7 (20/45)
0,21 (30) 25 25 8 0 3 5 7
7,6/13,7 (25/45)
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10,7/13,7 (35/45)
0,21 (30) 25 25 8 0 3 5 7
12,2/13,7 (40/45)
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Las tablas anteriores preferiblemente, ofrecen el perfodo de demora de entrega de fluido maximo para uno o mas rociadores hidraulicamente remotos 521 en un sistema 500. Mas preferiblemente, la tabla de datos esta configurada 5 de tal manera que el perfodo de demora de entrega de fluido maximo esta disenado para aplicarse a los cuatro rociadores hidraulicamente mas remotos. Incluso mas preferiblemente, la tabla esta configurada para verificar de forma iterativa que la entrega de fluido esta demorada de manera apropiada en el momento del funcionamiento del rociador. Por ejemplo, cuando se ejecuta una simulacion del funcionamiento del sistema, los cuatro rociadores hidraulicamente mas remotos estan secuenciados y, se verifica la falta de descarga de fluido y, mas 10 especfficamente, la falta de descarga de fluido a la presion de diseno en el momento del accionamiento del rociador. Por lo tanto, la simulacion por ordenador puede verificar que la descarga de fluido a presion de funcionamiento disenada no se realice en el primer rociador hidraulicamente mas remoto en el segundo cero, que la descarga de fluido a la presion de funcionamiento disenada no se realice en el segundo rociador hidraulicamente mas cercano tres segundos despues, que la descarga de fluido a la presion de funcionamiento disenada no se realice en el tercer 15 rociador hidraulicamente mas remoto entre cinco y seis segundos despues del primer accionamiento, dependiendo de la clase de mercancfa, y que la descarga de fluido a la presion de funcionamiento disenada no se realice en el
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cuarto rociador hidraulicamente mas remoto entre siete y ocho segundos despues del accionamiento del primer rociador, dependiendo de la clase de mercanda. Mas preferiblemente, la simulacion verifica que no se descargue fluido a la presion de funcionamiento disenada desde ninguno de los cuatro rociadores mas remotos antes o en el momento de la activacion del cuarto rociador hidraulicamente mas remoto.
El penodo de entrega de fluido mmimo preferiblemente presenta el penodo de demora de entrega de fluido mmimo a los cuatro rociadores cnticos hidraulicamente mas cercanos al conjunto de tubenas verticales. La tabla de datos, ademas, presenta los cuatro tiempos de entrega de fluido mmimos a los respectivos cuatro rociadores hidraulicamente mas cercanos. Mas preferiblemente, la tabla de datos presenta una secuencia de funcionamiento de rociadores para simular el funcionamiento del sistema y verificar que el flujo de fluido se demora de forma apropiada, es decir, que el fluido no esta presente o al menos no se descarga a la presion de funcionamiento disenada en el primer rociador hidraulicamente mas cercano en el segundo cero, que el fluido no se descarga a la presion de funcionamiento disenada en el segundo rociador hidraulicamente mas cercano a los tres segundos de la activacion del primer rociador, que el fluido no se descarga a la presion de funcionamiento disenada a los tres segundos de la activacion del primer rociador, que el fluido no se descarga a la presion de funcionamiento disenada en el tercer rociador hidraulicamente mas cercano a los cinco o seis segundos despues de la activacion del primer rociador, dependiendo de la clase de la mercanda, y que el fluido no se descarga a la presion de funcionamiento del cuarto rociador hidraulicamente mas cercano entre los siete y ocho segundos despues de la activacion del primer rociador, dependiendo de la clase de mercanda,. Mas preferiblemente, la simulacion verifica que no se descargue fluido a la presion de funcionamiento disenada desde ninguno de los cuatro rociadores mas cercanos antes o en el momento de la activacion del cuarto rociador hidraulicamente mas cercano.
En la realizacion preferida de la tabla de datos, los penodos de demora de entrega de fluido irnnimos y maximos son preferiblemente una funcion de espacio libre entre rociador y almacenamiento. Las realizaciones de la tabla de datos y el sistema que se muestra y describe en la hoja de datos de producto TFP370 comercializado por Tyco Fire & Building Products titulado, QUELL™ Systems: Preaction and Dry Pipe Alternatives For Eliminating In-Rack Sprinklers (Agosto, 2006 Rev. A). En la Figura 17a se muestra un diagrama de flujo preferido de un metodo de funcionamiento de un sistema preferido, configurado para controlar una situacion de incendio con un efecto de rodear y ahogar.
En consecuencia, una tabla de datos incluye una primera matriz de datos que caracteriza la ocupacion para almacenamiento, una segunda matriz de datos que caracteriza un rociador, una tercera matriz de datos que identifica un area de diseno hidraulico como una funcion de la primera y segunda matriz de datos, y una cuarta matriz de datos que identifica un penodo de demora de entrega de fluido maximo y un penodo de demora de entrega de fluido mnnimo, siendo cada uno una funcion de la primera, segunda y tercer matriz de datos. La tabla de datos puede estar configurada como una tabla de consulta en la que cualquiera de la primera, segunda y tercer matriz de datos determine la cuarta matriz de datos. De manera alternativa, la base de datos puede simplificarse para tener un unico penodo de demora de entrega de fluido maximo especificado, que se incorporara a un sistema de rociadores secos solo de techo para controlar un incendio en una ocupacion para almacenamiento con un area de funcionamiento de rociadores con una configuracion para rodear y ahogar la situacion de incendio para un determinada altura de techo, altura de almacenamiento y/o clasificacion de mercanda. La base de datos simplificada preferida puede estar realizada en una hoja de datos para un rociador, que ofrece un penodo de demora de entrega de fluido unico que ofrece una cobertura de proteccion contra incendios de rodear y ahogar para una o mas clasificaciones de mercanda y configuraciones de almacenamiento almacenadas en una ocupacion que tiene una altura de techo maxima definida hasta una altura de almacenamiento maxima definida. Por ejemplo, una realizacion ilustrativa de una hoja de datos simplificada es el FM Engineering Bulletin 01-06 (20 de febrero, 2006). La hoja de datos simplificada de ejemplo ofrece un penodo de demora de entrega de fluido maximo unico de treinta segundos (30 seg.) para proteger mercandas de Clase I y II hasta 12,7 m (treinta y cinco pies (35 pies)) en una ocupacion para almacenamiento de 12,2 m (cuarenta pies (40 pies)), utilizando un rociador de aplicacion espedfica de modo de control de 16,8 K. La hoja de datos puede ademas, preferiblemente, especificar que el penodo de demora de entrega de fluido se debe experimentar en los cuatro rociadores hidraulicamente mas remotos para lograr un efecto de rodear y ahogar.
Dados los datos de rendimiento de rociadores, los criterios de diseno de sistema y las metricas conocidas para caracterizar los sistemas de tubenas y los componentes de tubena, configuraciones y sistemas de proteccion contra incendios mencionados anteriormente, se puede modelar una proteccion contra incendios configurada para controlar una situacion de incendio con un area de funcionamiento de rociadores con una configuracion de rodear y ahogar en un software de modelado de sistema/simulacion de fluido. El sistema de rociadores y sus rociadores se pueden modelar, y el sistema de rociadores se puede secuenciar para disenar de forma iterativa un sistema capaz de entregar fluido segun los penodos de entrega de fluido disenados. Por ejemplo, un sistema de rociadores solo de techo seco para controlar una situacion de incendio con una configuracion de rodear y ahogar se puede modelar en un paquete de software, tal y como se describe en la Solicitud de Patente Internacional PCT, presentada el 3 de octubre de 2006 titulada System and Method For Evaluation of Fluid Flow in a Piping System, con numero de registro S-FB-00091WO (73434-029WO). Las activaciones de rociadores hidraulicamente remotos e hidraulicamente
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mas remotos se pueden secuenciar, preferiblemente, de una manera tal a la provista en la tabla de datos que se mostro antes para comprobar que la entrega de fluido se lleva a cabo en consecuencia.
De manera alternativa a disenar, fabricar y/o calificar un sistema de rociadores secos solo de techo preferido que ante un incendio tiene una respuesta de rodear y ahogar, o cualquiera de sus subsistemas y componentes, el proceso de obtener el sistema preferido o cualquiera de sus componentes calificados puede implicar, por ejemplo, adquirir tal sistema, subsistema o componente. Adquirir el rociador calificado puede ademas incluir un rociador calificado 320, un sistema de rociadores secos preferido 500 o los disenos y metodos de tal sistema, tal y como se describe antes, por ejemplo, de un proveedor o fabricante durante la transaccion interempresarial, a traves de una relacion de cadena de suministro, tal y como, por ejemplo, entre un fabricante y proveedor, entre un fabricante y un proveedor minorista, o entre un proveedor y un contratista/instalador. De manera alternativa, es posible adquirir el sistema y/o sus componentes a traves de un acuerdo contractual, por ejemplo, un contratista/instalador y el dueno/operador de una ocupacion para almacenamiento, una transaccion de propiedad, tal y como, por ejemplo, un acuerdo de venta entre un comprador y vendedor, o un acuerdo de arrendamiento entre un arrendador y arrendatario.
Ademas, el proceso preferido para ofrecer un metodo de proteccion contra incendios puede incluir la distribucion del sistema de rociadores secos solo de techo con una respuesta termica de rodear y ahogar, sus subsistemas, componentes y/o sus metodos de diseno, configuracion y uso, en relacion con la transaccion de adquisicion descrita anteriormente. La distribucion del sistema, subsistema y/o componentes y/o sus metodos asociados puede incluir el proceso de empaquetado, inventariado o almacenado y/o transporte del sistema, subsistema, componentes y/o sus metodos asociados de diseno, configuracion y/o uso. El transporte puede incluir transporte aereo, terrestre o marftimo individual o a granel del rociador 20. Las lfneas de distribucion de productos y servicios preferidos pueden incluir aquellos que se muestran de forma esquematica en la Figura 20. La Figura 20 ilustra como los sistemas, subsistemas, componentes preferidos y metodos asociados preferidos de proteccion contra incendios se pueden transferir de una parte a la otra. Por ejemplo, el diseno de rociador preferido de un rociador calificado a utilizar en un rociador seco solo de techo para una ocupacion para almacenamiento, configurado para controlar una situacion de incendio con una configuracion de rodear y ahogar, puede distribuirse de un disenador a un fabricante. Los metodos de instalacion y disenos de sistema para un sistema de rociadores preferido, que utilizan un efecto de rodear y ahogar, se pueden transferir de un fabricante a un contratista/instalador.
En un aspecto preferido del proceso de distribucion, el proceso puede ademas incluir la publicacion del sistema de rociadores preferido que presenta una configuracion de respuesta de rodear y ahogar, los subsistemas, componentes y/o rociadores asociados, los metodos y aplicaciones de la proteccion contra incendios. Por ejemplo, el rociador 320 se puede publicar en un catalogo para una oferta de venta ofrecida por cualquier fabricante y/o proveedor de equipos. El catalogo puede ser un medio impreso, tal y como un catalogo en papel, folleto o, de manera alternativa, el catalogo puede estar en formato electronico. Por ejemplo, el catalogo puede ser un catalogo en lfnea disponible para un potencial comprador o usuario a traves de una red, tal y como, por ejemplo, una red LAN, WAN o Internet.
La Figura 18 muestra un dispositivo de procesamiento de ordenador 600 que tiene una unidad de procesamiento central 610 para realizar las funciones de almacenamiento de memoria con un dispositivo de almacenamiento de memoria 611, y para ademas realizar calculos de resolucion o simulacion de procesamiento o ejecucion de datos. La unidad de procesamiento y el dispositivo de almacenamiento pueden estar configurados para almacenar, por ejemplo, una base de datos de datos de prueba de incendio para construir una base de datos de criterios de diseno, para configurar y disenar un sistema de rociadores que utiliza un perfodo de demora de entrega de fluido para generar un efecto de rodear y ahogar. Ademas, el dispositivo 600 puede realizar funciones de calculo, tal y como, por ejemplo, determinar el tiempo de activacion del rociador y los tiempos de distribucion de fluido a partir de la construccion de un modelo de sistema de rociadores. El dispositivo de procesamiento computarizado 600 puede ademas incluir un dispositivo de entrada de datos 612, tal y como, por ejemplo, un teclado de ordenador y un dispositivo de visualizacion, tal y como, una pantalla de ordenador para realizar dichos procesos. El dispositivo de procesamiento de ordenador 600 puede estar realizado por una estacion de trabajo, un ordenador de mesa, un ordenador portatil, un dispositivo de mano, o un servidor de red.
Uno o mas dispositivos de procesamiento de ordenador 600a-600h pueden estar conectados a traves de una red LAN, WAN, o de Internet, tal y como se observa, por ejemplo, en la Figura 19 para establecer una comunicacion, con el fin de realizar la distribucion de productos y servicios de proteccion contra incendios preferidos y de servicios asociados con el control de un incendio mediante un efecto de rodear y ahogar. En consecuencia, preferiblemente, se ofrece un sistema y metodo para transferir sistemas, subsistemas, componentes de sistema y metodos asociados de proteccion contra incendios que utilizan el efecto de rodear y ahogar, tal y como, por ejemplo un rociador 320 para utilizar en un sistema de rociadores solo de techo para proteger una ocupacion para almacenamiento. La transferencia puede ocurrir entre una primera parte mediante un primer dispositivo de procesamiento de ordenador 600b y una segunda parte mediante un segundo dispositivo de procesamiento de ordenador 600c. El metodo preferiblemente incluye ofrecer un rociador calificado para utilizar en un sistema de rociadores secos solo de techo
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para una ocupacion para almacenamiento de una altura de techo de hasta aproximadamente 13,7 m (cuarenta y cinco pies), que presenta una mercanda almacenada de hasta aproximadamente 12,2 m (cuarenta pies), y entregar el rociador calificado en respuesta a una solicitud de un rociador para utilizar en un sistema de proteccion contra incendios solo de techo.
Ofrecer un rociador calificado preferiblemente incluye publicar el rociador calificado en al menos una publicacion en papel y en una publicacion en lmea. Ademas, publicar en una publicacion en lmea preferiblemente incluye hospedar una matriz de datos acerca del rociador calificado en un dispositivo de procesamiento de ordenador, tal y como, por ejemplo, un servidor 600a y su dispositivo de almacenamiento de memoria 612a, preferiblemente acoplado a una red para comunicarse con otro dispositivo de procesamiento de ordenador 600g, tal y como, por ejemplo, 600d. De manera alternativa, cualquier otro dispositivo de procesamiento de ordenador, tal y como, por ejemplo, un portatil 600h, telefono movil 600f, asistente digital personal 600e o tableta 600d puede acceder a la publicacion para recibir la distribucion del rociador y de la matriz de datos asociada. El hospedaje puede ademas incluir configurar la matriz de datos de manera que incluya un elemento de autoridad listado, un elemento de datos factor K, un elemento de datos de temperatura de activacion y un elemento de configuracion de datos de rociadores. Configurar la matriz de datos preferiblemente incluye configurar el elemento de autoridad listado como, por ejemplo, la UL, configurando el elemento de datos de factor K en aproximadamente diecisiete, configurando el elemento de datos de temperatura de activacion en aproximadamente como 414°K (286°F), y configurando el elemento de datos de configuracion de rociadores como montante. Alojar una matriz de datos puede ademas incluir identificar parametros para el sistema de rociadores secos solo de techo, incluyendo los parametros: un area de diseno hidraulico que incluye un espaciado entre rociador y rociador, un penodo de demora de entrega de fluido maxima a un rociador hidraulicamente mas remoto, y un penodo de demora de entrega de fluido mmimo al rociador hidraulicamente mas cercano.
El proceso de distribucion preferido puede ademas incluir distribuir un metodo para disenar un sistema de proteccion contra incendios para lograr un efecto de rodear y ahogar. Distribuir el metodo puede incluir la publicacion de una base de datos de criterios de diseno como una hoja de datos electronica, tal y como, por ejemplo, al menos uno de los siguientes: fichero de .html, .pdf o un fichero de texto editable. La base de datos puede ademas incluir, ademas de los elementos de datos y parametros de diseno descritos antes, otra matriz de datos que identifica un conjunto de tubenas verticales para utilizar con el rociador de la primera matriz de datos, e, incluso, puede incluir una sexta matriz de datos que identifica un sistema de tubenas para acoplar la valvula de control de la quinta matriz de datos al rociador de la primera matriz de datos.
Un usuario final o intermediario de los productos y servicios de proteccion contra incendios puede acceder a un servidor o estacion de trabajo de un proveedor de tales productos o servicios a traves de una red, tal y como se observa en la Figura 19, para descargar, cargar, acceder o interactuar con un componente o folleto del sistema distribuido, aplicaciones del software o criterios de diseno para practicar, aprender, implementar o comprar el concepto de rodear y ahogar para la proteccion contra incendios y sus productos asociados. Por ejemplo, un disenador de sistema u otro usuario intermediario puede acceder a la hoja de datos del producto de un sistema de proteccion contra incendios solo de techo preferido, configurado para controlar una situacion de incendio con una respuesta de rodear y ahogar, tal y como, por ejemplo, TFP370 (agosto, 2006, Rev. A) para adquirir o configurar tal sistema de rociadores con el fin de responder ante una situacion de incendio con una configuracion de rodear y ahogar. Ademas, un disenador puede descargar o acceder a tablas de datos de penodos de demora de entrega de fluidos, tal y como se describe antes, y ademas utilizar o adquirir la licencia del software de simulacion, tal y como, por ejemplo, la que se describe en la Solicitud de Patente Internacional PCT, presentada el 3 de octubre de 2006, titulada: System and Method For Evaluation of Fluid Flow in a Piping System, con numero de registro S-FB- 00091WO (73434-029WO) para disenar de forma iterativa un sistema de proteccion contra incendios que tiene un efecto de rodear y ahogar.
Cuando el proceso de distribucion ofrece la publicacion de los sistemas de rociadores secos solo de techo preferidos que tienen una configuracion de respuesta de rodear y ahogar, sus subsistemas y sus metodos asociados en un formato impreso, el proceso de distribucion puede ademas incluir la distribucion de la informacion catalogada con el producto o servicio que se distribuye. Por ejemplo, una copia en papel de la hoja de datos del rociador 320 puede estar incluida en el paquete del rociador 320 para ofrecer al usuario informacion sobre la instalacion o configuracion. De manera alternativa, se puede ofrecer una hoja de datos del sistema, tal y como, por ejemplo TFP 370 (agosto, 2006, Rev. A) con la compra de un conjunto de tubenas verticales del sistema preferido para complementar e implementar la configuracion de respuesta de rodear y ahogar. La hoja de datos en copia impresa preferiblemente incluye las tablas de datos y criterios de diseno hidraulico necesarios para ayudar a un disenador, instalador o usuario final a configurar un sistema de rociadores para una ocupacion para almacenamiento que utiliza un efecto de rodear y ahogar.

Claims (8)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un metodo para disenar y construir un sistema de rociadores que presenta una red de tuberfas que incluye una porcion humeda (12) y una porcion seca (14), empleando el sistema un efecto de rodear y ahogar para controlar una situacion de incendio, comprendiendo el metodo:
    determinar un perfodo de demora de entrega de fluido obligatorio de fluido desde la porcion humeda (12) hasta al menos un rociador activado (20) en la porcion seca (14), estando la porcion seca (14) disenada y dispuesta para efectuar la demora deseada; y
    definir un area de funcionamiento de rociadores (26) como una funcion del tiempo de entrega de fluido obligatorio, de manera que el area de funcionamiento de rociadores (26) tenga el tamano suficiente para rodear y ahogar la situacion de incendio; y
    construir un sistema de rociadores segun el diseno.
  2. 2. El metodo de la reivindicacion 1, en donde determinar el perfodo de demora de entrega de fluido obligatorio comprende determinar un perfodo de demora de entrega de fluido maximo para la entrega de fluido a un rociador hidraulicamente mas remoto (21) en la porcion seca (14) y determinar el perfodo de demora de entrega de fluido obligatorio comprende determinar un perfodo de demora de entrega de fluido mfnimo a un rociador hidraulicamente mas cercano (23) en la porcion seca (14).
  3. 3. El metodo de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo ademas modelar la porcion seca (14) como una red de rociadores (20) que tiene una mercancfa almacenada debajo de la red, modelar un escenario de incendio que tiene un tiempo de ignicion en la mercancfa y establecer el tiempo de activacion para cada rociador (20) respecto del tiempo de ignicion.
  4. 4. El metodo de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde definir el area de funcionamiento de rociadores (26) tambien incluye definir al menos un area de funcionamiento de rociadores maxima (27) y un area de funcionamiento de rociadores minima (28) para el sistema, siendo las areas de funcionamiento de rociadores maxima y minima (27, 28) capaces de controlar una situacion de incendio con un efecto de rodear y ahogar.
  5. 5. El metodo de la reivindicacion 4, en donde definir el area de funcionamiento de rociadores (26, 27, 28) es una funcion de una mercancfa que se protegera mediante el sistema y definir al menos el area de funcionamiento de rociadores maxima (27) no mayor que un area de diseno hidraulico especificada por la norma NFPA-13 (2002) para un sistema humedo configurado para proteger la misma mercancfa.
  6. 6. El metodo de cualquiera de las reivindicaciones 4 a 5, en donde definir al menos el area de funcionamiento minima (28) incluye definir una cantidad crftica de rociadores para formar el area de funcionamiento de rociadores minima (28), la etapa de definir la cantidad crftica de rociadores incluyendo preferiblemente especificar un intervalo de aproximadamente dos a cuatro rociadores.
  7. 7. El metodo de cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, en donde determinar un perfodo de demora de entrega de fluido obligatorio incluye definir al menos una de las areas de funcionamiento de rociadores maxima y minima (27,28) en un perfil predictivo que muestra la cantidad de activaciones de rociadores con el paso del tiempo, en respuesta a una funcion de liberacion de calor, y/o determinar el perfodo de demora como una funcion de la porcion seca (14) que esta dispuesta sobre la mercancfa que comprende al menos una mercancfa de la (i) Clase I-III, de Grupo A, Grupo B o Grupo C con una altura de almacenamiento mayor que 7,62 m (25 pies); y de la (ii) Clase IV con una altura de almacenamiento mayor que 6,70 m (22 pies).
  8. 8. El metodo de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde definir el area de funcionamiento de rociadores (26,27,28) incluye especificar el area (26,27,28) que incluye multiples rociadores con un factor K dentro del intervalo de aproximadamente 158,4 LPM/bar7 (aproximadamente 11 GPM/psi7) a aproximadamente 518,4 LPM/bar7 (aproximadamente 36 GPM/psi7).
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