Proyecto y diseño

2.1. Emplazamiento

Se aplicarán los criterios indicados en la RSCIEI y en la regla Técnica para Instalaciones de Columnas Hidrantes al Exterior de los Edificios, R.T.2.- CHE de CEPREVEN. En cuanto a los equipos y materia- les se emplearán los descritos anteriormente.

El número de salidas de 70 mm. se calcularán en función a las siguientes dos tablas, extraídas del nuevo RSCIEI, (Reglamento de Seguridad Contra incendios en los establecimientos industriales):

Tabla 1

Hidrantes exteriores en función de la configuración de la zona, su superficie contruida y su nivel de riesgo intrínseco Configuración Superficie del sector Riesgo intrínseco

de la zona de incendio o área de incendio

Bajo Medio Alto

A ≥ 300 NO SI No admitido ≥ 1000 SI SI B ≥ 1000 NO NO SI ≥ 2500 NO SI SI ≥ 3500 SI SI SI C ≥ 2O00 NO NO SI ≥ 3500 NO SI SI D o E ≥ 5000 SI SI SI ≥ 15000 SI SI SI

Además su implantación deberá cumplir los siguientes requisitos, según se indica en el citado reglamento: 1. La zona protegida por cada hidrante será la cubierta por un radio de 40 metros, medidos horizontalmente

desde el emplazamiento del hidrante.

2. Al menos un hidrante (situado, a ser posible, en la entrada) deberá tener una salida de 100 mm. 3. La distancia entre el emplazamiento de cada hidrante y el límite exterior del edificio o zona protegida, medida perpendicularmente a la fachada, debe ser al menos de cinco metros. Si existen viales que dificulten cumplir con estas distancias, se justificarán las realmente adoptadas.

4. Cuando por razones de ubicación, las condiciones locales no permitan la realización de la instalación de hidrantes exteriores deberá justificarse razonada y fehacientemente.

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Tabla 2

Necesidades de agua para hidrantes exteriores

Configuración del Nivel de riesgo intrínseco establecimiento Industrial

Bajo Medio Alto

Tipo Caudal Autonomia Caudal Autonomia Caudal Autonomia

(l/min) (min) (l/min) (min) (l/min) (min)

A 500 30 1000 60 No admitido

B 500 30 1000 60 1000 90

C 500 30 1500 60 2000 90

D y E 1000 30 2000 60 3000 90

Notas

1. Cuando en un establecimiento industrial, constituido por configuraciones de tipo C, D o E, existan almacenamientos de productos combustibles en el exterior, los caudales indicados en la tabla se incrementarán en 500 litros / minuto.

2. La presión mínima en las bocas de salida de los hidrantes será de 5 bars, cuando estén descargando los caudales indicados.

3. Para establecimientos para los que por su ubicación esté justificada la no realización de una instalación específica, si existe red pública de hidrantes, deberá indicarse en el proyecto la situación del hidrante más próximo y la presión mínima garantizada.

La red se proyectará y construirá en anillo cerrado, salvo casos de imposibilidad manifiesta, se inter- calarán válvulas de seccionamiento en el anillo, para asegurar el máximo rendimiento y eficacia del abastecimiento en caso de avería o rotura de parte del anillo.

Las tuberías se dispondrán preferentemente enterradas, aunque será imprescindible en los siguien- tes tres casos:

1. Cuando exista riesgo de congelación del agua.

2. Donde se puedan recibir golpes o esfuerzos mecánicos por acciones externas.

3. Cuando discurra la red por terrenos ajenos a la propiedad, bien sea de uso público o vecinal. En todos estos casos, la tubería deberá enterrarse a la profundidad suficiente que será en función de las cargas previstas que debe soportar, la calidad de la tubería, la clase de terreno y las temperatu- ras extremas en invierno.

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mm. que se hayan previsto utilizar en el riesgo a proteger. Los tipos de tuberías más habitualmente utilizadas son: – Tubería de acero protegida contra la corrosión. – Tubería de fundición dúctil.

– Tubería de fibra de vidrio.

– Tubería de polietileno de alta densidad o similares.

Este último tipo de tubería es la más utilizada últimamente, por razones de economía y facilidad de montaje. Describimos a continuación algunas características técnicas de la tubería de polietileno:

Ventajas: Estas tuberías ofrecen mayores alternativas de diseño

garantizando una larga vida útil, economía en instalación y equipos, minimizando los costos de manutención, cuando las condiciones de operación estén dentro de las capacidades de temperatura y presión del material.

Cuando se comparan con materiales tradicionales, los sistemas de tuberías de polietileno de alta densidad (HDPE) ofrecen significati- vos ahorros en los costos de instalación y equipamiento, mayor libertad de diseño, bajo costo de manutención y una larga vida útil para la mayoría de estos sistemas. Estos beneficios, ventajas y oportunidades de disminución de cos- tos se derivan de las propiedades y características únicas de las tuberías de HDPE.

Resistencia química: Para todos los propósitos prácticos, las tuberías de HDPE son químicamente

inertes. Existe sólo un número muy reducido de fuertes productos químicos que podrían afectarles. Los elementos químicos naturales del suelo no pueden atacarlas o causarles degradación de ningu- na forma. El HDPE no es conductor eléctrico, por lo cual no resultan afectadas por la oxidación o corrosión de acción electrolítica. No permiten el crecimiento, ni resultan afectadas por algas, bacte- rias u hongos y son resistentes al ataque biológico marino.

Servicio a largo plazo: La vida útil estimada tradicionalmente para

las tuberías de HDPE es superior a 50 años para el transporte de agua a temperatura ambiente (20ºC). Para cada aplicación en par- ticular, las condiciones de operaciones internas y externas pueden alterar la vida útil o cambiar la base de diseño recomendada para alcanzar la misma vida útil. Estas conclusiones son respaldadas por más de veinte años de experiencia real.

Bajo peso: Las tuberías de HDPE pesan considerablemente menos que la mayoría de las tuberías de

materiales tradicionales. Su gravedad específica es 0,950. Flotan en el agua. Son mucho más livia- nas que en concreto, el hierro o el acero, haciendo más fácil su manejo e instalación. Importantes ahorros se obtienen también en mano de obra y requerimientos profesionales de los equipos.

Condiciones de fricción: Debido a su gran resistencia química y a la abrasión, las tuberías de HDPE

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Sistemas de unión: Las tuberías de HDPE se pueden unir mediante termofusión por soldadura a tope

o bien por electrofusión. El sistema de soldadura a tope es reconocido en la industria como un siste- ma de unión de bajo costo efectivo, de gran fiabilidad donde no se producen filtraciones ni pérdidas y las uniones son más resistentes que la propia tubería. Los distintos tramos de tuberías también pue- den unirse por medios mecánicos, tales como bridas, enlaces de compresión o uniones ranuradas, pero no se pueden unir mediante disolventes o adhesivos.

Resistencia y flexibilidad: La gran resistencia de las tuberías de HDPE es una importante caracte-

rística derivada de las propiedades químicas y físicas tanto del material como del método de extru- sión. La tubería no es frágil, es flexible, por lo que puede curvarse y resistir cargas de impacto en un amplio rango de temperaturas. Esta resistencia y flexibilidad permiten a la tubería absorber las pre- siones, vibraciones y tensiones causadas por movimientos del terreno. Pueden deformarse sin daño permanente y sin efectos adversos sobre el servicio a largo plazo. Esto permite que sean instaladas sin problemas en terrenos con obstáculos, ya que pueden colocarse en forma serpenteada, respe- tando ciertas tolerancias de curvatura (radios mínimos). También se pueden colocar en zanjas estre- chas, pues las uniones pueden efectuarse fuera de ella. La resistencia a la ruptura por tensiones ambientales es muy alta, asegurando que no hay ningún efecto en el servicio a largo plazo si se pro- ducen rayas superficiales de una profundidad no mayor a 1/10 del espesor durante la instalación. La resistencia extrema de las tuberías de HDPE es una de sus características excepcionales que permi- te innovar en el diseño de sistemas de tuberías.

Resistencia a la abrasión: Las tuberías de HDPE tienen un buen comportamiento en la conducción

de materiales altamente abrasivos, tales como relaves mineros. Numerosos ensayos han demostrado que las tuberías de HDPE con respecto a las de acero tienen un mejor desempeño en este tipo de servicios en una razón de 4:1. Han sido probadas en la mayoría de las aplicaciones mineras, con excelentes resultados.

Estabilidad a la intemperie: Las tuberías de HDPE están protegidas contra la degradación que cau-

san los rayos UV al ser expuestos a la luz directa del sol, ya que contienen un porcentaje de negro de humo, que además, le otorga el color negro a estas tuberías. El negro de humo es el aditivo más efec- tivo, capaz de aumentar las características de estabilidad a la intemperie de los materiales plásticos. La protección, que incluso niveles relativamente bajos de negro de humo imparten a los plásticos, es tan grande que no es necesario usar otros estabilizadores de luz o absorbedores de rayos UV. Si el negro de humo no es correctamente dispersado, algunas áreas permanecerán desprotegidas contra la exposición ambiental, convirtiéndose en puntos débiles donde el material se degradará más rápi- damente. En estas áreas el material se torna frágil y podría ser el punto de partida para un fallo. Por lo tanto, es vital lograr una buena dispersión para una protección homogénea, lo cual se asegura cuando el negro de humo es adicionado en equipos apropiados para tal efecto. Ensayos de estabili- dad indican que las tuberías de HDPE pueden estar instaladas o almacenadas a la intemperie en la mayoría de los climas por períodos de muchos años sin ningún daño o pérdida de propiedades físi- cas importantes.

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2.4. Distribución

Los hidrantes exteriores deben distribuirse en número suficiente y en la localización adecuada para concentrar el número necesario de chorros de manguera en cualquier punto del área a proteger, de acuerdo con la función prevista y la demanda de agua.

Su diseño estará basado en los siguientes principios:

– Los hidrantes deben rodear en anillo los edificios y riesgos exteriores a proteger. No obstante, esta exigencia puede eludirse si la anchura del riesgo y su geometría permiten una completa cobertura desde uno de sus lados.

– Se procurará que su ubicación se halle al abrigo de daños físicos y del paso de vehículos, tampoco debe verse afectado durante su uso del hipotético derrumbamiento de elementos constructivos o estructuras, así como de ser afectado por la acción del calor o el humo del propio incendio. Un emplazamiento demasiado cercano impedirá su uso en caso de un importante incendio que afecte a la parte de fachada más cercana al hidrante. Por el contrario, si el hidrante se localiza muy alejado, tendremos dificultades para localizarlo y la fácil utilización de las mangueras conectadas. – A efectos de una buena cobertura, la longitud de las mangueras más adecuada es de 15 metros. En caso necesario pueden enlazarse tramos de manguera hasta alcanzar una longitud máxima de 60 metros.

– El radio de cobertura a considerar depende también del alcance del chorro de agua, en todas las direcciones posibles. Este alcance será al menos de 20 metros en los hidrantes exteriores. – Pueden preverse igualmente hidrantes para la protección interior de edificios industriales o de

almacenaje. En este caso los hidrantes se situarán cerca de las aberturas de acceso. Este diseño puede llevar a una distribución irregular de los mismos, sin dejar de ser la distribución más adecuada. ∑

– En caso de espacios con largos muros ciegos de cerramiento (sin ventanas ni puertas de acceso), no tiene objeto el colocar hidrantes, a excepción de que la cubierta o el cerramiento no sean resistentes al fuego y se prevea, en el diseño de la protección, la necesidad de su refrigeración.

– La separación entre hidrantes no debe ser superior a 70 metros, a excepción de lo expuesto en el punto anterior (muros ciegos).

– En casos especiales (grandes plantas industriales, parques de almacenamiento de materiales con espacios inaccesibles, etc.) puede ser necesario instalar columnas de monitor o hidrantes preparados para el acoplamiento de monitores, para la obtención de una serie de chorros maestros fijos como base para el control del incendio previsible.

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Siendo:

P = Pérdida de carga por metro de tubería (bar) Q = Caudal (l/min )

C = Constante en función del tipo de tubería:

Acero negro (tubería mojada) 120 Acero galvanizado 120

Cobre 140

Fundición sin revestir 100

Fundición revestida de cemento 130 Fibro cemento 130

P.V.C 140 Polietileno 150

d = Diámetro nominal interior del tubo (mm.)

– El acceso a los hidrantes debe ser en todo momento, rápido, cómodo y libre de obstáculos. La distribución se determinará de acuerdo con los siguientes criterios:

1. Los hidrantes se ubicarán a una distancia de la fachada comprendida entre 5 y 15 metros, medida perpendicularmente a la misma. No obstante, estas medidas pueden variar en función de las condiciones del área o trazado, como vías de circulación u otros condicionamientos ineludibles.

Q1,85 C1,85 x d4,87 X 6,05 x 10 5 P = Riesgo a proteger 5 metros 15 metros

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3. Los hidrantes estarán colocados de forma y manera que resulte fácil su localización y acceso, así como el armario de material que corresponde a cada hidrante.