Selección Sistemas Contra Incendios

1. CRITERIOS DE DISEÑO SISTEMA DE PROTECCIÓN CONTRA

INCENDIO

El presente documento tiene como propósito establecer los Criterios de Diseño, para las instalaciones de Detección y Extinción del Sistema de Protección Contra Incendio, para el Proyecto.

Este Documento deberá ser usado como guía general para el diseño de los Sistemas de Detección y Extinción de incendios del proyecto, a nivel de Ingeniería Conceptual y Básica.

2. REQUERIMIENTOS GENERALES

2.1 General

Todos los equipos y componentes del sistema de protección contra incendio, deberán contar con la aprobación UL (Underwriters Laboratories) y/ó FM (Factory Mutual).

Para motores y tableros eléctricos, además del presente Criterio de diseño, se debe considerar el “Criterio de Diseño Eléctrico”.

Los medios de extinción para cada recinto serán seleccionados según su potencial de riesgo.

3. SISTEMA DE DETECCIÓN Y ALARMA DE INCENDIO

De un modo general, el conjunto de las áreas y recintos de la planta deberán estar supervisados por un Sistema de Detección y Alarma de Incendio.

Para el proyecto, a nivel de Ingeniería Básica, se prevee utilizar en el Sistema de Detección y Alarma de Incendio, a lo menos, los siguientes elementos:

• Panel Central de Detección de Incendio

• Detectores de llama UV / IR (Ultravioleta / Infrarrojo), antiexplosión, Clase I, Div 1.

• Detectores de humo, antiexplosión, Clase 1, Div 1.

• Detectores térmicos

• Pulsadores

• Alarmas sonoras y luminosas

• Módulos de monitoreo y control

Además de los aparatos sensores, relacionados con la detección automática de las señales precursoras de un incendio, se considerarán también pulsadores manuales, alarmas sonoras y luminosas, y módulos de monitoreo y control, el objetivo de estos últimos elementos será el monitoreo y eventualmente el control de los equipos de extinción e instalaciones electromecánicas que lo requieran.

Los diferentes sensores deberán ser seleccionados de acuerdo al tipo de combustión o emanación que pueda presentarse en el sector, adecuando su sensibilidad para minimizar las falsas alarmas. En la selección de los sensores se deberán considerar las condiciones ambientales de cada área o recinto en particular, tales como, la humedad, la velocidad del aire, la cantidad de partículas en suspensión, la presencia de gases o aerosoles, la temperatura y el rango de sus variaciones al interior del recinto y la existencia de vibraciones. Debido a las condiciones habituales de operación de la planta, todos los sensores seleccionados, deberán ser anti-explosión Clase I, Div 1.

El sistema de detección será del tipo “Inteligente” direccionable directamente por software.

Las normas principales que regirán el diseño de estas instalaciones serán las NFPA (National Fire Protection Association). Los códigos más relevantes para el proyecto son los que se indican a continuación:

NFPA 70 National Electric Code NFPA 71 Central Station Service for Signaling Systems NFPA 72 Protective Signaling Systems

4. SISTEMA DE EXTINCIÓN DE INCENDIO

Dada la naturaleza de los materiales inflamables manejados en la Planta, combustibles y solventes, de acuerdo al Decreto Supremo DS 90 (05/08/96) del Ministerio de Economía se requiere contar, a lo menos, con dos tipos de agentes principales para el combate de incendio: Agua y solución de espuma. El agua se utiliza para la extinción de incendio y el enfriamiento de los elementos aledaños al elemento siniestrado, para así impedir que la evaporación del combustible alcance niveles de concentración y temperaturas de inflamación, mientras que la espuma aísla el combustible del aire circundante deteniendo la reacción química que da origen a la combustión en el estanque siniestrado.

De modo general, para el proyecto se prevé utilizar, en el Sistema de Extinción de incendio, a lo menos, los siguientes elementos de ataque:

4.1

Sistema de Red Húmeda de agua contra incendio

• Grifos de incendio de 2 bocas

• Casetas exteriores de equipamiento manual para grifos

• Gabinetes de manguera Clase II

• Sistema automático de sprinklers húmedos

4.2 Sistema de Espuma y Red Agua – Espuma contra incendio

• Gabinetes de manguera, con pitón para agua-espuma

• Sistema automático de rociadores de espuma para sectores con solventes Clase I. Con red de cañerías de agua-espuma y estanques de espuma tipo blazer.

• Monitores portátiles de espuma

4.3 Sistema Automático de CO2 ó Gas Inerte FM 200

4.4 Equipamiento Manual Contra Incendio

• Extintores Portátiles de Dióxido de Carbono, CO2.

• Extintores Portátiles de Polvo Químico Seco, PQS.

• Carros extintores de Polvo Químico Seco, PQS.

• Monitor portátil de espuma contra incendio.

5. CÓDIGOS Y ESTÁNDARES

Para el diseño, dimensionamiento e instalación de los diferentes sistemas de protección contra incendios de la planta, se considerarán las exigencias y recomendaciones que se indican en las normas NFPA (National Fire Protection Association), las principales normas específicas que se utilizarán en el proyecto son las que se indican a continuación:

NFPA 10 Fire Extinguishers 6. SISTEMA DE AGUA CONTRA INCENDIO

6.1 Bases para el cálculo de los caudales

El volumen total de agua está determinado por dos tipos de flujo requeridos para el combate de incendio: agua y agua para transporte de solución de espuma.

La determinación del caudal de espuma está basada en las recomendaciones de la norma NFPA 11A “Medium and High Expansion Foam and Combined Agent Systems”, la cual establece una dilución del 3% de agente espumante para sistemas de media expansión, y la Norma NFPA 30, en Tablas 4.8.2 (c), indica las tasas de aplicación. Según Norma NFPA 16, el tiempo mínimo de descarga debe ser de 10 minutos.

La determinación del caudal de agua de enfriamiento está normada por la Norma NFPA 30, en sus Tablas 4.8.2, que establece la cantidad de gpm/min sobre un área mínima de ataque del sistema automático de sprinklers.

Según Norma NFPA 30, acápite 4.8.3, sistemas automáticos como en este caso sprinklers de agua, pueden ser usados en combinación con otros sistemas automáticos de extinción de incendio, como el de agua-espuma, debiendo ser aprobados por las autoridades pertinentes.

De acuerdo a la Norma NFPA 30, Tablas 4.8.2 y acápite 4.8.4, el suministro de agua para sprinklers de agua, grifos y los otros sistemas en base agua utilizados, como el de agua-espuma, debe cubrir una demanda mínima de 2 horas.

6.2

Criterio de dimensionamiento del Sistema de extinción automático

En la planta son posibles tres (3) grandes escenarios de fuegos:

a) Proceso: Área de Solventes

b) Bodega de Inflamables

c) Sector exterior, Estanques de solventes

El presente proyecto considera la acción simultánea de uno solo de los escenarios a la vez. Siendo, según Sun Chemical, la zona de Procesos, la más propensa a amagos de incendio.

6.3 Criterio de Selección de las Redes de Sprinklers

Para las redes de sprinklers se consideraran las exigencias del Acápite 4 de la Norma NFPA 30.

6.3.1 Bodega de Inflamables

Para esta bodega se han considerado, para agua-espuma, las exigencias de la Tabla 4.8.2 (c) de la NFPA 30.

Se considera el escenario más desfavorable, el almacenamiento en uno o dos niveles de pallets ó estanques de productos clase IB, IC, II ó IIIA, o una altura máxima de almacenamiento de 7 metros y máxima altura de techo de 9 metros (rango en que está el layout de la planta), de acuerdo a la Tabla 4.8.2 (c). Esta situación exige una densidad de descarga de 0,3 gpm/ft2 sobre un área de bodega de 3.000 ft2; si el área del recinto atendido es menos, se considera el área del recinto.

En el presente estudio, como factor de seguridad se considera un tiempo de descarga mayor de 10 minutos, igual a 15 minutos. La verificación hidráulica del sistema debe satisfacer correctamente este requerimiento.

En el caso particular de esta bodega se considera el escenario más desfavorable posible y se verifica la capacidad del sistema para entregar el caudal requerido. La verificación hidráulica del sistema debe satisfacer correctamente este requerimiento.

6.3.2 Proceso: Área de Solventes

Para Proceso: Sector de Solventes se ha considerado las exigencias de la Tabla 4.8.2 (c) de la NFPA 30.

Se considera el almacenamiento en un solo nivel de pallets ó estanques de productos clase IB, IC, II ó IIIA, de acuerdo a la Tabla 4.8.2 (c), con una altura de contenedores o máquinas contenedoras de solventes mayor que 1.5 metros. Esta situación exige una densidad de descarga de 0,30 gpm/ft2 sobre un área de bodega de

3.000 /ft2 . La verificación hidráulica del sistema debe satisfacer correctamente este requerimiento.

6.4 Estanque de almacenamiento y Calidad de Agua

El sistema de agua contra incendio estará presurizado en permanencia con agua potable obtenida desde un estanque de acero, con capacidad disponible de agua contra incendio para mantener el sistema en operación durante un período no inferior a 2 horas (120 minutos), que es el tiempo de autonomía requerido por la Norma NFPA 30, Tablas 4.8.2 y acápite 4.8.4.

El

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