ES2960951T3 - Protección anticorrosión con alto contenido de nitrógeno y otros gases inertes en sistemas de protección contra incendios de tuberías húmedas - Google Patents
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Abstract
Un sistema de rociadores contra incendios de tubería húmeda y un método para operar un sistema de rociadores contra incendios de tubería húmeda incluye proporcionar un sistema de rociadores que tiene una red de tuberías, una fuente de agua para la red de tuberías, al menos un cabezal de rociador conectado con la red de tuberías y una válvula de drenaje. para drenar la red de tuberías. Una fuente de gas inerte, tal como una fuente de gas nitrógeno, está conectada a la red de tuberías. El gas inerte se suministra desde la fuente de gas inerte a la red de tuberías. Se suministra agua a la red de tuberías, llenando así sustancialmente la red de tuberías con agua y comprimiendo el gas inerte en la red de tuberías. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Protección anticorrosión con alto contenido de nitrógeno y otros gases inertes en sistemas de protección contra incendios de tuberías húmedas
[0001]La presente invención está dirigida a la protección anticorrosión en un sistema de protección contra incendios y, en particular, a la anticorrosión en un sistema de rociadores contra incendios de tubería húmeda.
[0002]Los sistemas de protección contra incendios de tuberías húmedas deben drenarse ocasionalmente para mantenimiento, actualización del sistema y similares. Según muchos códigos de protección contra incendios, es necesario volver a poner el sistema en funcionamiento diariamente, incluso si el mantenimiento o la actualización demoran varios días. Además, normalmente es necesario poder volver a poner el sistema en funcionamiento en un período definido relativamente corto, que normalmente se mide en unos pocos minutos. Este drenaje y relleno con agua tiende a crear corrosión en las tuberías del sistema de rociadores contra incendios de tubería húmeda. Esto se debe, al menos en parte, al aire con alto contenido de oxígeno que se introduce en el sistema al rellenarlo con agua. Esta corrosión puede provocar fallos en el sistema y provocar reparaciones costosas.
[0003]El documento DE 41 33410 A1 divulga un extintor de incendios por rociadores que tiene un tubo de suministro de rociadores principal al que están conectados los tubos de rociadores individuales. El sistema tiene una válvula de cierre principal y una válvula de alarma seca instaladas entre la tubería principal de suministro de extintor y la tubería principal de rociadores. Una válvula de ventilación está conectada a la tubería principal del rociador y una válvula de seguridad está conectada a la válvula de ventilación con una tubería para la descarga del aire a la atmósfera. En caso de incendio, el aumento de temperatura abre la válvula de ventilación.
[0004]El documento WO 2010/030567 A1 divulga un sistema de protección contra incendios que comprende al menos un rociador, una fuente de agua a presión, una red de tubos que conecta al menos un rociador a la fuente de agua a presión y un generador de nitrógeno acoplado al sistema de rociadores. El generador de nitrógeno puede ser un sistema de membrana de nitrógeno o un sistema de adsorción por cambio de presión de nitrógeno. Los sistemas y métodos presentes reducen o casi eliminan la corrosión que normalmente afecta a los sistemas de protección contra incendios convencionales, como la causada por el oxígeno y los sistemas microbianos, que pueden deteriorar o comprometer el funcionamiento. El desplazamiento inicial, repetido o continuo de oxígeno con nitrógeno en el sistema de protección contra incendios reduce o elimina significativamente la corrosión.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN
[0005]Un sistema de rociadores contra incendios de tubería húmeda y un método para operar un sistema de rociadores contra incendios de tubería húmeda, según la reivindicación 2 de la invención, incluye proporcionar un sistema de rociadores que tiene una red de tubos, una fuente de agua para la red de tubos, al menos un cabezal rociador conectado con la red de tubos y una válvula de drenaje para drenar la red de tubos. Una fuente de gas inerte, tal como una fuente de gas nitrógeno, está conectada a la red de tubos. El gas inerte se suministra desde la fuente de gas inerte a la red de tubos. Se suministra agua a la red de tubos, llenando así sustancialmente la red de tubos con agua y comprimiendo el gas inerte en la red de tubos.
[0006]Al menos parte del gas comprimido puede ventilarse desde la red de tubos. El gas comprimido se ventila en circunstancias particulares, tales como que la presión del aire esté por encima de un nivel de presión particular, o durante un período de tiempo particular, o similares. Se puede evitar que entre aire rico en oxígeno en la red de tubos al vaciar el agua de la red de tubos.
[0007]El gas puede descargarse de la red de tubos después de suministrar gas inerte y antes de dicho llenado del sistema con agua. El suministro y descarga de gas inerte desde dicha fuente de gas inerte a dicha red de tubos puede repetirse antes de suministrar agua a la red de tubos, aumentando así la concentración de gas inerte en la red de tubos. La descarga de gas de la red de tubos podrá incluir la apertura de la válvula de drenaje.
[0008]La red de tubos puede incluir un elevador, una tubería principal generalmente horizontal, al menos un ramal generalmente horizontal conectado a la tubería principal estando el(los) cabezal(es) de rociadores en el ramal. La ventilación se puede realizar en la(s) línea(s) principal(es) o secundaria(s).
[0009]Se proporciona un conjunto de ventilación según la reivindicación 1 que puede funcionar para ventilar aire en circunstancias particulares, tales como que la presión del aire esté por encima de un nivel de presión particular. El nivel de presión puede ser fijo o ajustable. Se puede proporcionar un manómetro para establecer un nivel de presión ajustable. El conjunto de ventilación incluye un respiradero de aire, un respiradero de aire redundante y un regulador de flujo de aire. El respiradero está conectado con la red de tubos y descarga al regulador de flujo de aire. El respiradero de aire incluye además un respiradero de aire redundante, descargando el respiradero de aire al regulador de flujo de aire a través del respiradero de aire redundante. El regulador de flujo de aire puede tener la forma de una válvula de alivio de presión, un regulador de contrapresión o una válvula de retención. Se puede proporcionar un puerto de muestreo para tomar muestras del aire que se descarga desde el regulador de flujo de aire.
[0010]El agua se puede drenar de la red de tubos conectando la fuente de gas inerte a la red de tubos y suministrando gas inerte a la red de tubos durante el drenaje para resistir la entrada de gas rico en oxígeno a la red de tubos, tal como a través de la válvula de drenaje.
[0011]Según la reivindicación 1 de la presente invención, se proporciona un conjunto de ventilación, para uso con un sistema de rociadores de protección contra incendios que tiene una red de tubos, una fuente de agua para la red de tubos, al menos un cabezal de rociador conectado con la red de tubos y una válvula de drenaje para drenar la red de tubos. El sistema de rociadores puede incluir además una fuente de gas inerte conectada con la red de tubos. El conjunto de ventilación incluye un respiradero de aire, un respiradero de aire redundante y un regulador de flujo de aire. El respiradero está adaptado para conectarse con la red de tubos y adaptado para ventilar gas, pero no agua. La ventilación de aire redundante está acoplada a la ventilación de aire, está adaptada para ventilar aire, pero no agua y se abre para descargar al regulador de flujo de aire.
[0012]El regulador de flujo de aire está adaptado para conectarse con el respiradero y está adaptado para controlar el flujo de gas hacia y/o desde el respiradero. El conjunto de ventilación incluye un respiradero de aire redundante, descargando el respiradero de aire al regulador de flujo de aire a través del respiradero de aire redundante. El regulador del flujo de aire puede tener la forma de una válvula de alivio de presión, un regulador de contrapresión o una válvula de retención. Se puede proporcionar un puerto de muestreo en el regulador de flujo de aire.
[0013]Según la reivindicación 9 de la presente invención, un método para operar un sistema de rociadores de protección contra incendios de tubería húmeda que tiene una red de tubos, una fuente de agua para dicha red de tubos, al menos un cabezal rociador conectado con dicha red de tubos y una fuente de nitrógeno. Se proporciona una fuente de gas conectada con dicha red de tubos e incluye suministrar gas inerte desde la fuente de gas nitrógeno a la red de tubos y suministrar agua a la red de tubos, llenando así sustancialmente la red de tubos con agua y comprimiendo el gas en la red de tubos.
[0014]Al menos parte del gas comprimido se ventila desde la red de tubos. La ventilación incluye ventilar el gas comprimido cuando la presión del gas está por encima de un nivel de presión particular. El nivel de presión puede ser fijo o ajustable. El gas que se ventea se puede tomar muestras y analizar. Se puede evitar que entre aire rico en oxígeno en la red de tubos al vaciar el agua de la red de tubos.
[0015]El método puede incluir además descargar gas de la red de tubos después de suministrar gas nitrógeno y antes de suministrar agua y repetir el suministro de gas inerte y descargar gas desde la fuente de gas nitrógeno a la red de tubos antes de suministrar agua a la red de tubos aumentando de ese modo la concentración de gas nitrógeno en la red de tubos.
[0016]La red de tubos incluye una válvula de drenaje principal para drenar agua de la red de tubos y en donde la descarga de gas de la red de tubos incluye abrir la válvula de drenaje principal. La red de tubos puede incluir un elevador y al menos un ramal generalmente horizontal conectado con el elevador, estando el(los) cabezal(es) de rociadores en el ramal. El conjunto de ventilación está en la tubería ascendente o en un ramal. La red de tubos puede ser una red de tubos de múltiples zonas, que incluye una línea de drenaje conectada entre la válvula de drenaje y cada una de las zonas. Cada una de las zonas incluye además un ramal horizontal, una válvula de llenado que conecta el ramal con el elevador, una válvula de drenaje de zona que conecta el ramal horizontal con la línea de drenaje y un conjunto de ventilación en el ramal.
[0017]La fuente de gas inerte puede estar conectada con al menos una de las zonas mientras otras de las zonas permanecen en funcionamiento para proporcionar protección contra incendios. La conexión de la fuente de gas inerte con al menos una de las zonas puede incluir (i) cerrar la válvula de llenado y abrir la válvula de drenaje de la zona para que esa zona drene esa zona, (ii) cerrar la válvula de drenaje principal, y (iii) aplicar gas inerte desde la fuente de gas al ramal de esa zona. El gas inerte se puede aplicar a través de la línea de drenaje. El método puede incluir además (iv) descargar gas del ramal y repetir (iii) y (iv) hasta que se logre una reducción satisfactoria de oxígeno.
[0018]La fuente de gas inerte puede conectarse a la red de tubos y suministrarse gas inerte a la red de tubos durante el drenaje de agua para resistir la entrada de gas rico en oxígeno en dicha red de tubos durante el drenaje.
[0019]Estos y otros objetos, ventajas y características de esta invención se harán evidentes tras la revisión de la siguiente especificación junto con los dibujos.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
[0020]
La figura 1 es un diagrama esquemático de un sistema de rociadores contra incendios de tubería húmeda, según una realización de la invención;
La figura 2 es un alzado frontal de un conjunto de ventilación;
La figura 3 es un diagrama de flujo de un proceso de inertización;
La figura 4 es un diagrama de flujo de un proceso de drenaje y recarga;
La figura 5 es un diagrama esquemático de un sistema de rociadores de protección contra incendios de tuberías húmedas de múltiples zonas;
La figura 6 es la misma vista que la figura 5 de una realización alternativa de la misma; y la figura 7 es un alzado frontal de un conjunto de ventilación alternativo.
DESCRIPCIÓN DE LA REALIZACIÓN PREFERENTE
[0021]Con referencia ahora a los dibujos y las realizaciones ilustrativas representadas en los mismos, un sistema 10 de rociadores de protección contra incendios de tubería húmeda incluye una red de tubos 12, una fuente de agua para la red de tubos, tal como una válvula de suministro 14, uno o más cabezales de rociadores 16 conectados con la red de tubos, una válvula de drenaje 18 para drenar la red de tubos y una fuente de gas inerte, tal como una fuente de nitrógeno 20 conectada con la red de tubos (figura 1). La fuente de nitrógeno 20 puede incluir cualquier tipo de generador de nitrógeno conocido en la técnica, tal como un sistema de membrana de nitrógeno, un sistema de adsorción por cambio de presión de nitrógeno o similares. Dichos generadores de nitrógeno están disponibles comercialmente en Holtec Gas Systems,
[0022]Chesterfield, Misuri. Alternativamente, la fuente de nitrógeno 20 puede tener la forma de un cilindro de gas nitrógeno comprimido. Debido a que dichos cilindros de nitrógeno se comprimen a altas presiones, se puede proporcionar un dispositivo de mantenimiento de aire 21 para restringir el flujo y/o la presión suministrada a la red de tubos 12 con el fin de evitar la sobrepresurización de la red. Alternativamente, la fuente de nitrógeno 20 puede ser una conexión a un sistema de nitrógeno si se usa uno en la instalación en la que está ubicado el sistema 10. Alternativamente, la fuente de nitrógeno 20 puede ser un generador de nitrógeno transportable del tipo divulgado en la solicitud de patente estadounidense comúnmente cedida n.° de serie 61/383.546, presentada el 16 de septiembre de 2010 por Kochelek et al.
[0023]El sistema 10 de rociadores contra incendios de tubería húmeda incluye además un conjunto de ventilación 32 para ventilar selectivamente aire desde la red de tubos 12. En la realización ilustrativa, el conjunto de ventilación 32 expulsa aire y no agua de la red de tubos para eliminar al menos parte del aire de la red de tubos cuando la red de tubos se llena con agua de la manera descrita en la solicitud de patente estadounidense US 2011- 0108123 A1 presentada el 10 de noviembre de 2009, titulada VENTILACIÓN DE AIRE AUTOMÁTICA PARA SISTEMA DE TUBERÍAS HÚMEDAS DE SUPRESIÓN DE INCENDIOS Y MÉTODO DE VENTILACIÓN DE UN SISTEMA DE TUBERÍAS HÚMEDAS DE SUPRESIÓN DE INCENDIOS. El conjunto de ventilación 32 evita además que entre una cantidad sustancial de aire en la red de tubos 12 cuando se drena el agua de la red de tubos de una manera que se explicará con más detalle a continuación. Esto evita que aire rico en oxígeno entre en la red de tubos en el conjunto de ventilación 32 en respuesta a un vacío relativo generado en la red de tubos 12 por el drenaje de agua, desplazando así el aire con alto contenido de nitrógeno en la red de tubos. El conjunto de ventilación 32 está configurado además para ventilar aire de la red de tubos sólo bajo las circunstancias particulares de que la presión del aire en la red de tubos esté por encima de un nivel de presión de punto de ajuste particular, facilitando así un proceso de inertización, que se describirá en detalle a continuación, que puede ser realizarse por debajo del nivel de presión establecido del conjunto de ventilación.
[0024]La red de tubos 12 incluye un elevador generalmente vertical 24 al que están conectadas la válvula de drenaje 18 y la válvula de suministro 14 y una o más tuberías principales generalmente horizontales 26 que se extienden desde el elevador 24. La válvula de drenaje 18, la válvula de suministro 14 y la fuente de nitrógeno 20 pueden ubicarse convenientemente en una sala ascendente 25 que esté fácilmente disponible para el personal de mantenimiento. La red de tubos 12 incluye además una pluralidad de ramales 28 generalmente horizontales conectados con la tubería principal 26, ya sea por encima de la tubería principal, tal como a través de una boquilla ascendente 30 o lateralmente desde el lado de la tubería principal. Los cabezales aspersores 16 se extienden desde un ramal 28 a través de una caída 29.
[0025]En la realización ilustrada, el conjunto de ventilación 32 está conectado con la red de tubos 12 en la tubería principal 26 distalmente desde la porción de la tubería principal que está conectada con el elevador 24. Esto asegura que la tubería principal esté ventilada. Sin embargo, el conjunto de ventilación 32 podría conectarse con un ramal 28. No siempre es necesario que el conjunto de ventilación sea el punto más alto de la red de tubos 12. No es necesario que el conjunto de ventilación 32 esté convenientemente ubicado en la sala ascendente 25 porque su funcionamiento, una vez configurado, es automático, por lo que no es necesario que sea fácilmente accesible para el personal de mantenimiento.
[0026]En la realización ilustrada, el conjunto de ventilación 32 está formado por un respiradero de aire 34 y un regulador de flujo de aire 35 (figura 2). El respiradero de aire 34 está conectado con el principal 26 y descarga al regulador de flujo de aire 35. En la realización ilustrada en la figura 2, el regulador de flujo de aire 35 tiene la forma de un regulador de contrapresión 36. El regulador de contrapresión 36 responde a la presión en la tubería principal 26 descargando aire a través del respiradero 34 que está por encima de una presión de punto de ajuste del regulador de contrapresión. Para ayudar a establecer en campo la presión del punto de ajuste, el regulador de contrapresión 36 incluye un manómetro 37 que muestra la presión suministrada al regulador de contrapresión y una perilla de ajuste 38 que permite ajustar el punto de ajuste. Además, se puede proporcionar un puerto de muestra 40 en el regulador de contrapresión 36 para permitir medir la concentración relativa de oxígeno (y, por lo tanto, la concentración de nitrógeno). El puerto de muestra 40 puede conectarse con un tubo 42 de metal o plástico de calibre estrecho a un puerto 44 en una ubicación más accesible que no esté en el piso o la estructura del techo donde generalmente se ubican las tuberías de rociadores contra incendios. Por lo tanto, al conectar un medidor de oxígeno al puerto 44 a nivel del suelo, un técnico puede medir la composición relativa de oxígeno/nitrógeno del aire que se descarga desde la tubería principal 26 para determinar si son necesarios ciclos de llenado y purga adicionales para hacer inertes adecuadamente las tuberías del sistema de rociadores contra incendios.
[0027]El conjunto de ventilación 32 incluye además un respiradero de aire redundante 46 que proporciona un funcionamiento redundante en caso de fallo del respiradero de aire primario 34. Tal redundancia evita que se descargue agua al regulador de contrapresión 36 y al medio ambiente en caso de fallo del respiradero de aire primario, donde puede causar daños antes de que se descubra el fallo. Tal ventilación de aire redundante es como se describe en la solicitud de patente estadounidense US 2011-0108123 A1 presentada el 10 de noviembre de 2009, titulada VENTILACIÓN DE AIRE AUTOMÁTICA PARA SISTEMA DE TUBERÍA HÚMEDA DE EXTINCIÓN DE INCENDIOS Y MÉTODO DE VENTILACIÓN DE UN SISTEMA DE TUBERÍA HÚMEDA DE EXTINCIÓN DE INCENDIOS. En particular, el respiradero de aire primario 34 descarga a la válvula de aire redundante 46 que, a su vez, descarga al regulador de contrapresión 36.
[0028]Alternativamente, el regulador de flujo de aire 35 puede estar compuesto por una válvula de alivio de presión. Una válvula de alivio de presión funciona de manera similar a un regulador de contrapresión, excepto que su punto de ajuste se fija en fábrica y no se puede ajustar en campo. Alternativamente, el regulador de flujo de aire puede tener la forma de una válvula de retención que permite que el aire se descargue desde el respiradero 34 a la atmósfera, pero evita que aire atmosférico con alto contenido de oxígeno sea aspirado a través del respiradero 34 hacia la tubería principal 26 cuando se drena la red de tubos de agua. El regulador de contrapresión 36 y la válvula de alivio de presión alternativa están disponibles comercialmente de múltiples fuentes, tales como Norgren Company de Littleton, Colorado, EE.UU.
[0029]El regulador de flujo de aire 35 funciona permitiendo que el aire ventilado por el respiradero 34 se descargue a la atmósfera. Sin embargo, el regulador de flujo de aire 35 impide que el aire atmosférico, que es rico en oxígeno, fluya a través del respiradero 34 hacia la red de tubos 12, como cuando se está drenando. En la realización ilustrada en la que el regulador de flujo de aire 35 está compuesto por un regulador de contrapresión o una válvula de alivio de presión, el regulador de flujo de aire 35 funciona abriéndose por encima de una presión de punto de ajuste y cerrándose por debajo de esa presión de punto de ajuste. El respiradero 34 funciona abriéndose en presencia de aire solo (u otra mezcla gaseosa) y cerrándose en presencia de agua. En esta realización, el conjunto de ventilación 32 estará abierto para ventilar el gas de la tubería principal 26 durante el llenado del sistema de rociadores contra incendios con agua, lo que eleva la presión del gas en la red de tubos 12 por encima del punto de ajuste del regulador de contrapresión. Una vez que se haya ventilado sustancialmente todo el gas, la presencia de agua en el respiradero 34 cerrará el respiradero, lo que provocará el cierre del regulador de contrapresión. Luego, cuando se está vaciando el agua del sistema de rociadores contra incendios, la presión del aire dentro del tubo principal 26 disminuirá como resultado del drenaje del agua, como entendería el experto en la técnica, manteniendo así el regulador de flujo de aire 35 cerrado para evitar que entre una cantidad sustancial de aire atmosférico con alto contenido de oxígeno. Esto evitará que cantidades sustanciales de aire atmosférico rico en oxígeno entren en la red de tubos 12 durante el drenaje de agua del sistema de rociadores 10.
[0030]El sistema de rociadores contra incendios de tubería húmeda funciona de la siguiente manera. Cuando el sistema 10 se configura inicialmente o se somete a un mantenimiento exhaustivo, se lleva a cabo un proceso de inertización 50 con nitrógeno (figura 3). El proceso 50 comienza (52) cuando el técnico ajusta (54) la presión del punto de ajuste en el regulador de contrapresión 36. La fuente de nitrógeno 20 está conectada con la red de tubos 12, tal como al elevador 24, y se ajusta la presión de nitrógeno del dispositivo de mantenimiento de aire 21 (56). Normalmente, la presión de nitrógeno se ajusta por debajo de la presión de punto de ajuste del regulador de contrapresión 36 para evitar que el regulador de contrapresión 36 se abra durante el proceso de inertización 50. Por ejemplo, la presión del nitrógeno se puede establecer en aproximadamente 30 PSIG y la presión de punto de ajuste del regulador de contrapresión se puede establecer en aproximadamente 50 PSIG. La válvula de drenaje 18 se cierra y la válvula de nitrógeno 22 se abre para llenar la red de tubos 12 con aire rico en nitrógeno (58). Luego se cierra la válvula de nitrógeno 22 para evitar la inyección adicional de gas. Luego, el técnico puede tomar muestras de la concentración relativa de oxígeno y nitrógeno en el puerto de muestra 40 abriendo el puerto 44 y permitiendo que el aire fluya a través del tubo 42 durante un tiempo suficiente, tal como varios minutos, para permitir que los niveles se estabilicen (60). Luego se puede conectar un medidor de oxígeno manual o automático al puerto 44 para lograr lecturas de oxígeno continuas o intermitentes. La concentración de nitrógeno se puede inferir en 60 restando el porcentaje de concentración de oxígeno del 100 %.
[0031]Luego se determina si la concentración de nitrógeno está en un nivel deseado (62). Si no es así, se abre la válvula de drenaje 18 (64). Después de un retraso (66) para permitir que la presión en la red de tubos 12 caiga a la presión atmosférica, la válvula de drenaje se cierra nuevamente y se repiten las etapas 58 a 62 hasta que se determina en 62 que la concentración de nitrógeno en la red de tubos es suficientemente alta. Debe entenderse que las etapas 60 y 62 son opcionales y pueden eliminarse una vez que el proceso 50 se haya realizado una o más veces. Una vez que se determina en 62 que la concentración de nitrógeno es suficiente, se abre la válvula de fuente 14 (68) para admitir agua a la red de tubos. La presión relativamente alta del agua, tal como entre aproximadamente 76 PSIG y 150 PSIG, comprime el aire rico en nitrógeno en la red de tubos 12 a una fracción de su volumen y eleva la presión del aire por encima del punto de ajuste del regulador de contrapresión 36. Esto hace que el regulador de contrapresión 36 descargue el aire rico en nitrógeno hasta que esencialmente todo, o una parte sustancial, del aire se agote del sistema, momento en el que el respiradero 34 se cierra en presencia de agua. El regulador de contrapresión 36 se cierra entonces para evitar que entre aire rico en oxígeno en la red de tubos cuando posteriormente se drena el agua.
[0032] Una vez que se lleva a cabo el proceso de inertización 50, el sistema de rociadores de tubería húmeda 10 se puede drenar y rellenar usando un proceso de drenaje y recarga 80 sin la necesidad de repetir el proceso de inertización 50. El proceso de drenaje y recarga 80 comienza (82) con el sistema 10 lleno de agua ya sea usando el proceso de inertización 50 o mediante un proceso convencional. La fuente de nitrógeno 20 se conecta con el elevador 24 y se ajusta la presión de nitrógeno (84), tal como ajustando el dispositivo de mantenimiento de aire 21. La válvula de nitrógeno 22 se abre (86) para permitir que el gas nitrógeno fluya hacia el elevador. Se abre la válvula de drenaje 18 (88) para drenar el agua de la red de tubos. Cuando la presión en el elevador cae por debajo de la presión del nitrógeno, el gas nitrógeno entrará en el elevador para resistir la entrada de aire rico en oxígeno al elevador a través de la válvula de drenaje 18 en respuesta al vacío que se produce cuando la red de tubos se vacía de agua. El regulador de flujo de aire del conjunto de ventilación 32 evitará que una cantidad sustancial de aire rico en oxígeno entre en la tubería principal 26 a través del respiradero 34. Una vez realizado cualquier mantenimiento en 90, la red de tubos se puede rellenar con agua en 92. Todo el aire que haya en la red de tubos 12 se descargará a través del conjunto de ventilación 32 de la manera descrita anteriormente.
[0033] Variando la pureza de la fuente de gas nitrógeno, la presión de llenado y el número de veces que se repiten las etapas 58 a 62, la concentración de nitrógeno se puede establecer en un nivel deseado. Por ejemplo, al elegir una fuente de nitrógeno con una concentración de entre 98 % y 99,9 % y al llenar y purgar la red de tubos a aproximadamente 50 PSIG durante cuatro (4) ciclos, teóricamente se puede lograr una concentración de nitrógeno de entre 97,8 % y 99,7 % en el sistema 10. Un menor número de ciclos dará como resultado una menor concentración de nitrógeno y viceversa.
[0034] La inertización del sistema de rociadores 10 con nitrógeno u otro gas inerte tiende a dar como resultado un gas rico inerte presente en los ramales 28 y las boquillas ascendentes 30 porque el aire rico en oxígeno que puede entrar durante el drenaje del sistema tiende a permanecer relativamente cerca de la válvula de drenaje 18 y no entre en los ramales ni en las boquillas ascendentes. Dependiendo del diseño del sistema de protección contra incendios, el conjunto de ventilación 32 puede colocarse en la línea principal 26 o en uno o más ramales 28. Además, el conjunto de ventilación 32 debe colocarse lejos de la conexión de la fuente de nitrógeno a la red de tubos 12. Aunque se ilustra como conectada con el elevador 24, la fuente de nitrógeno 20 se puede conectar en otras partes de la red de tubos.
[0035] El sistema de rociadores de protección contra incendios de tubería húmeda y el método de operación descritos en el presente documento proporcionan muchas ventajas como entenderán los expertos en la técnica. El llenado de la red de tubos 12 con agua durante o después de llenarla con aire con alto contenido de nitrógeno tiende a reducir la corrosión en la red de tubos 12. Esto se debe a que la mayor parte del aire se elimina de la red de tubos y la cantidad que queda es baja en oxígeno. Se cree además que con el agua sólo se suministra una pequeña cantidad de oxígeno. Debido a que se cree que la corrosión comienza principalmente en la interfaz agua/aire en un sistema de rociadores contra incendios de tubería húmeda y hay poco oxígeno presente en un ambiente con alto contenido de nitrógeno, se inhibe la formación de corrosión.
[0036] Además, en determinadas realizaciones se puede proporcionar un sistema de rociadores de protección contra incendios de tubería húmeda con alto contenido de nitrógeno sin la necesidad de aplicar vacío al sistema después del drenaje para eliminar el aire con alto contenido de oxígeno. Esto reduce la cantidad de tiempo necesario para volver a poner el sistema en funcionamiento después de haberlo retirado para realizar tareas de mantenimiento. El tiempo máximo de restauración suele estar dictado por los requisitos del código y puede ser muy corto. Además, la eliminación del vacío en el sistema evita posibles daños a los sellos de las válvulas y similares, lo que permite utilizar una mayor variedad de componentes en el sistema de rociadores contra incendios.
[0037] Las variaciones resultarán evidentes para el experto en la técnica. Por ejemplo, aunque se ilustra con un solo elevador y principal, debe entenderse que se pueden usar múltiples elevadores y/o principales, particularmente con edificios de varios pisos, como se describe en la publicación de solicitud de patente internacional comúnmente cedida n.° WO 2010/030567 A1 titulada SISTEMAS DE PROTECCIÓN DE INCENDIOS QUE TIENEN CORROSIÓN REDUCIDA. Además, aunque la fuente de agua 14 puede ser la red de agua de la ciudad, alternativamente puede incluir un tanque de reutilización de agua, como también se describe en dicha publicación de solicitud de patente internacional. Dicho tanque de reutilización de agua reduce el tamaño de la fuente de nitrógeno al conservar agua que tiene un contenido relativamente alto de nitrógeno disuelto y un contenido relativamente bajo de oxígeno disuelto.
[0038] En una realización alternativa, un sistema de rociadores de protección contra incendios de múltiples zonas 110 que se ilustra para su uso con un edificio de varios pisos, pero que también podría usarse en un gran espacio protegido en un solo piso, incluye una válvula de suministro principal 114 conectado con un elevador de suministro combinado 124 que alimenta una pluralidad de zonas 148, teniendo cada una un ramal 128 y un conjunto de ventilación 132 en un extremo distal del ramal con respecto al elevador (figura 5). Los cabezales de aspersores (no mostrados) están conectados con el ramal 228. El conjunto de ventilación 132 puede ser el mismo que el conjunto de ventilación 32. El sistema 110 puede incluir adicionalmente un conjunto de ventilación 132 en una porción superior del elevador 124. Cada ramal 128 está conectado con el elevador 124 a través de una válvula de suministro de zona que, en la realización ilustrada, es una válvula manual. Cada ramal 128 está conectado con un elevador de drenaje 154 a través de una válvula de drenaje de zona 152. Una fuente de nitrógeno 120 está conectada con un elevador de drenaje 154 mediante un accesorio, tal como una desconexión rápida 122. La fuente de nitrógeno puede ser cualquiera de los tipos anteriormente expuestos.
[0039]En funcionamiento, se puede acceder a una o más de las zonas 148, tal como para mantenimiento, mientras que las otras zonas permanecen en funcionamiento, cerrando la válvula de suministro 150 para esa(s) zona(s) y abriendo la válvula de drenaje de zona 152 para esa(s) zona(s). Después de drenar el agua, se cierra la válvula de drenaje principal 118 y se hace funcionar la fuente de nitrógeno 120 para aplicar nitrógeno al elevador de drenaje 154. Cuando la(s) zona(s) se llena(n) con gas nitrógeno, se corta la fuente de nitrógeno y se abre la válvula de drenaje 118 para permitir que la zona se relaje hasta la presión atmosférica, como se proporciona en el procedimiento 50 (figura 3). Cuando se completa el procedimiento expuesto en la figura 3, esa zona (3) queda inerte. La válvula de drenaje de zona 152 se cierra y la válvula de suministro de zona 150 se abre dando como resultado que el agua llene nuevamente la ramal 128 y el exceso de gas sea expulsado a través del conjunto de ventilación 132. Debido a que el conjunto de ventilación 132 no permite que cantidades significativas de aire rico en oxígeno entren en la zona cuando se drena, se puede usar el proceso de drenaje y recarga 80 para realizar el mantenimiento futuro en esa(s) zona(s). Se puede usar un proceso de inertización para hacer inerte el elevador 124 usando el conjunto de ventilación 132.
[0040]Por lo tanto, se puede ver que el sistema de rociadores de protección contra incendios de múltiples zonas 110 puede hacerse inerte en una o más zonas a la vez mientras se dejan otras zonas en servicio. Sólo se requieren una fuente de nitrógeno y un puerto de inyección de gas y pueden ubicarse en una cámara ascendente 125.
[0041]Se puede proporcionar un conjunto de ventilación alternativo 332 para cada zona para proporcionar una técnica alternativa para ventilar el gas a la atmósfera entre las etapas de inertización (figura 7). El conjunto 332 incluye un respiradero manual, tal como una válvula 356, que está conectada a través de una T 358 a una conexión 360 que se extiende desde el elevador 148 (no mostrado en la figura 7). Después de llenar la zona con gas inerte y cortar la fuente de gas inerte, se puede abrir el respiradero manual 156 para realizar la etapa 64 del método en lugar de abrir la válvula de drenaje 118.
[0042]En otra realización alternativa, un sistema de rociadores de protección contra incendios de múltiples zonas 210 incluye una pluralidad de zonas 248, cada una de las cuales incluye al menos un ramal 228 conectado con una válvula de suministro de zona 252 con un elevador de suministro 224 y a través de una válvula de drenaje de zona 250 a un elevador de drenaje 254. Cada zona incluye un conjunto de ventilación 232, similar al conjunto de ventilación 132 o 332, en un extremo distal del ramal. También se puede proporcionar un conjunto de ventilación 232 para el elevador 224. El sistema 210 es similar al sistema 110, excepto que las válvulas de suministro 252 y las válvulas de drenaje 250 están controladas eléctricamente, tal como desde un panel de control o controlador programable (no mostrado). Además, el sistema 210 puede incluir una válvula de suministro principal 214 y una válvula de drenaje 218, cualquiera de las cuales o ambas pueden controlarse eléctricamente. De esta manera, la inertización de las zonas 248 se puede llevar a cabo de forma remota o automática, evitando así la necesidad de que un técnico visite la(s) zona(s) que se están vaciando y rellenando. Otras modificaciones resultarán evidentes para el experto en la técnica.
[0043]Se pueden llevar a cabo cambios y modificaciones en las realizaciones específicamente descritas sin apartarse de los principios de la invención, que pretende estar limitada únicamente por el ámbito de las reivindicaciones adjuntas.
Claims (14)
1. Un conjunto de ventilación (32) para uso con un sistema de rociadores de protección contra incendios de tubería húmeda (10), teniendo dicho sistema de rociadores de protección contra incendios de tubería húmeda (10) una red de tubos (12), una fuente de agua para dicha red de tubos, y al menos un cabezal rociador (16) conectado con dicha red de tubos, una válvula de drenaje para drenar dicha red de tubos (12) y una fuente de gas inerte conectada con dicha red de tubos (12), comprendiendo dicho conjunto de ventilación (32):
un respiradero de aire primario (34) adaptado para conectarse con la red de tubos (12) y ventilar gas, pero no agua de la red de tubos (12);
un respiradero de aire redundante (46) acoplado al respiradero de aire primario (34) y adaptado para ventilar gas, pero no agua de la red de tubos (12); y
en el que el respiradero de aire primario (34) se abre para descargar gas al respiradero de aire redundante (46);caracterizado por
un regulador de flujo de aire (35) adaptado para controlar el flujo de gas entre dicho respiradero de aire primario (34) y la atmósfera;
en el que el respiradero de aire redundante (46) se abre para descargar gas al regulador de flujo de aire (35); en el que el regulador de flujo de aire (35) se abre para descargar gas a la atmósfera cuando la presión del gas en la red de tubos (12) está por encima de un nivel de presión de punto establecido; y
en el que el regulador de flujo de aire (35) se cierra para evitar sustancialmente que entre aire atmosférico en el respiradero de aire redundante mientras se drena el agua de la red de tubos (12).
2. Un sistema de rociadores de protección contra incendios de tubería húmeda (10), que comprende:
una red de tubos (12), una fuente de agua para suministrar agua a presión a dicha red de tubos (12), y al menos un cabezal rociador (16) conectado con dicha red de tubos, una válvula de drenaje para drenar dicha red de tubos y el sistema que incluye una fuente de gas inerte (20) conectada con dicha red de tubos (12); y
un conjunto de ventilación (32) según la reivindicación 1, conectado con la red de tubos (12), impidiendo sustancialmente dicho conjunto de ventilación (32) que el aire vuelva a entrar en dicha red de tubos mientras se drena agua de dicha red de tubos.
3. El sistema según la reivindicación 2, en el que el regulador de flujo de aire (35) comprende una válvula de alivio de presión o un regulador de contrapresión (36).
4. El sistema según la reivindicación 3, en el que dicha red de tubos (12) incluye un elevador (24), la válvula de drenaje principal (18, 118) para drenar dicha red de tubos y al menos un ramal (28) generalmente horizontal conectado con dicho elevador, estando dicho al menos un cabezal rociador (16) en dicho ramal, en el que dicho conjunto de ventilación (32) está en dicho elevador (24) o dicho al menos un ramal generalmente horizontal (28).
5. El sistema según la reivindicación 4, en el que dicha red de tubos (12) comprende una red de tubos de múltiples zonas (110), comprendiendo cada zona un ramal horizontal (128), una válvula de llenado (114) que conecta dicho ramal (128) con dicho elevador (124) y un conjunto de ventilación (132) en dicho ramal.
6. El sistema según la reivindicación 5, que incluye una línea de drenaje conectada entre dicha válvula de drenaje y cada una de dichas zonas, en el que cada zona comprende una válvula de drenaje de zona (152) que conecta dicho ramal horizontal (128) con dicha línea de drenaje, en el que dicha fuente de gas inerte (120) está conectada entre dicha válvula de drenaje principal (118) y cada una de dichas válvulas de drenaje de zona, en donde dichas zonas pueden conectarse individualmente con dicha fuente de gas inerte (120).
7. El sistema según la reivindicación 3, que incluye además un puerto de muestra (40) para muestrear la concentración de oxígeno o nitrógeno del gas descargado por dicho regulador de flujo de aire (35).
8. El sistema de la reivindicación 3, en el que la fuente de gas inerte incluye una fuente de gas nitrógeno (20).
9. Un método para operar un sistema de rociadores contra incendios de tubería húmeda (10) que tiene una red de tubos (12), una fuente de agua para dicha red de tubos, al menos un cabezal rociador (16) conectado con dicha red de tubos (12), un drenaje válvula para drenar dicha red de tubos (12), el métodocaracterizado porun conjunto de ventilación (32) según la reivindicación 1 configurado para ventilar gas y no agua de dicha red de tubos, y una fuente de nitrógeno (20) conectada con dicha red de tubos (12), comprendiendo dicho método:
suministrar gas nitrógeno desde dicha fuente de nitrógeno (20) a dicha red de tubos (12) para aumentar la presión en la red de tubos (12) por encima de la presión atmosférica;
suministrar agua a la red de tubos (12), llenando así dicha red de tubos (12) con agua y comprimiendo gas nitrógeno en dicha red de tubos (12);
y
descargar gas, incluido gas nitrógeno, desde dicha red de tubos (12) a través del conjunto de ventilación (32) mientras se suministra agua a la red de tubos, cuando la presión en la red de tubos (12) está por encima de un nivel de presión de punto establecido.
10. El método según la reivindicación 9, que comprende además drenar agua de la red de tubos (12), en el que el drenaje incluye evitar que entre aire atmosférico en dicha red de tubos.
11. El método según la reivindicación 9 o la reivindicación 10, que comprende además descargar gas de dicha red de tubos (12) después de suministrar gas nitrógeno a la red de tubos, en el que suministrar agua a dicha red de tubos incluye suministrar agua a la red de tubos (12) después de descargar el gas de la red de tubos.
12. El método según la reivindicación 11, en el que dicha red de tubos (12) comprende una red de tubos de múltiples zonas (110) que incluye un elevador (124) y una línea de drenaje (118) conectada entre una válvula de drenaje (118) y cada una de dichas zonas (148), incluyendo cada una de dichas zonas además un ramal horizontal (128), una válvula de llenado (150) que conecta dicho ramal con dicho elevador, una válvula de drenaje de zona (152) que conecta dicho ramal horizontal (128) con dicha línea de drenaje (154) y un conjunto de ventilación (132) en dicho ramal.
13. El método según la reivindicación 12, que incluye conectar dicha fuente de gas inerte (120) con al menos una de dichas zonas (148) mientras otras de dichas zonas permanecen en funcionamiento para proporcionar protección contra incendios.
14. El método según la reivindicación 10, que comprende además suministrar gas nitrógeno desde la fuente de nitrógeno (20) a dicha red de tubos (12) mientras se drena agua de dicha red de tubos.
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