Un Sistema de supresión automática a base de CO2 utiliza el dióxido de carbono como agente extintor de incendios ya que tiene características muy convenientes: es altamente eficaz, es económico, no es conductor de la electricidad, no es corrosivo, es seco y no deja suciedad luego de la descarga.
La Extinción por CO2 puede usarse para extinguir fuegos de cualquier tipo A, B o C, aunque tiene un punto muy negativo y es que el CO2 es letal para el ser humano en las cantidades requeridas para suprimir incendios.
La protección por CO2 contra incendios es aún ampliamente utilizada en Centrales Termoeléctricas, Centrales Hidroeléctricas, en Shelters de Generación de Energía con motogeneradores o turbinas a gas.
ZENSITEC provee Ingenierías y Sistemas de supresión por dióxido de carbono NFPA 12 con Certificados UL / FM para Argentina, Bolivia, Paraguay y Uruguay.
El gas CO2 es un producto muy común en la industria y es económico, no afecta a la capa de ozono y su contribución al efecto invernadero no es significativa (GWP=1).
Los tubos de un sistema fijo de supresión de incendios por CO2 están presurizados a tal punto que el gas se encuentra en estado líquido dentro de los tanques de CO2 a una presión aprox. de 60 bar. Las válvulas de los cilindros de CO2 se conectan un colector común por medio de mangueras flexibles. La válvula de descarga principal puede ser accionada manual o eléctricamente y dispara el sistema abriendo las válvulas de todos los tubos de CO2. El gas CO2 fluye desde los cilindros pasando por los flexibles de descarga conectados a un colector y luego a través de las cañerías de distribución hasta los difusores de descarga de CO2.
Detalle de información:
¿Cómo extingue el fuego el CO2?
Un sistema de extinción por CO2 extingue el fuego por enfriamiento y reducción de la cantidad de oxígeno. Es decir, reduce la temperatura o energía de la combustión enlenteciendo la reacción química y por otro lado, desplaza el oxígeno en el proceso de combustión, hasta sofocar el incendio.
¿Cómo es un sistema de extinción con CO2? ¿Qué elementos la componen?
La instalación, en líneas generales, consta de los siguientes ítems:
- Cilindros contenedores de agente
- Válvulas de control para cada cilindro
- Válvula antirretorno
- Actuador eléctrico tipo solenoide
- Actuador manual mecánico
- Flexibles de descarga
- Colector de descarga
- Línea piloto neumática de disparo
- Actuador neumático
- Botellín piloto (de requerir)
- Cañería de distribución
- Dispositivo de pesaje mecánico
- Odorizador (opcional)
- Sirena neumática (opcional)
- Válvula de bloqueo
- Toberas o Difusores de descarga
- Presóstato de alta presión
- Cartelería de señalización
Dependiendo del fabricante, y el tamaño del sistema (entre otros), los componentes pueden variar. Aparte de todo este equipo, es indispensable contar con un sistema de detección capaz de interactuar con la extinción.
¿Qué es un sistema de extinción con CO2?
Es un conjunto de componentes relacionados entre sí con el propósito de extinguir un fuego dentro de un espacio cerrado. En líneas generales, tales componentes son: cilindros de alta presión, el CO2 a presión, válvulas; un sistema de distribución; y accesorios para monitorearla condición del sistema. Estos sistemas deben trabajar en conjunto con un sistema de detección de incendios.
¿El CO2 es un agente limpio?
El gas CO2 no es considerado un gas limpio por la NFPA 2001, ya que no forma parte del listado de agentes de extinción indicados en esta normativa. Sin embargo, el CO2 no deja residuos luego de su descarga, ni tampoco es corrosivo ni conductor de la electricidad.
Un sistema de extinción de incendios con CO2 conforme a NFPA debe estar diseñado según los lineamiento de la NFPA-12 que es la norma específica para este agente.
La NFPA 2001 es la que define un “agente limpio” como “agente extintor de incendios gaseoso o volátil que sea no-conductor y no deje residuos luego de su evaporación” (3.3.7) y en el punto 1.4.1.2 se listan cuáles son los agentes limpios y el CO2 no figura. En el punto 1.5.1.1, se especifica que el agente limpio debe ser evaluado por la EPA dentro de su programa SNAP. El programa SNAP busca alternativas a productos que dañan la capa de ozono, como lo era el halón.
La EPA ha estudiado al CO2 dentro del SNAP, emitiendo un informe en el que se hace hincapié en la letalidad del agente, pero lo lista como un reemplazo aceptable del halón siempre y cuando se consideren las directrices de la OSHA y la NFPA 12.
Entonces, ¿por qué la NFPA 2001 no lo considera al CO2 como un gas limpio? Porque el CO2 no presenta la misma inocuidad para el ser humano que el halón (el producto que se pretende sustituir). El halón no era venenoso para el ser humano, mientras que el CO2 es letal.
¿Qué tipo de construcciones pueden ser protegidas con sistemas de CO2?
El sitio a proteger con un sistema de extinción automático por CO2 debe ser cerrado y lo más estanco posible y ser capaz de tolerar la sobrepresión producida durante la descarga del agente. La altura del recinto puede ser otra limitante en el diseño.
Dado que el método de extinción se basa en la dilución de la concentración de oxígeno por medio de la incorporación de CO2 a presión, si el sitio presenta muchas vías de filtración para el gas, la dilución podría no llegar a ser suficiente y el fuego no sería extinguido. También puede ocurrir que se alcance la concentración de CO2 deseada, pero que ésta no pueda ser mantenida por un lapso suficiente de tiempo como para prevenir reigniciones.
En construcciones convencionales, realizadas con mampostería y hormigón armado, la sobrepresión es un evento despreciable. En construcciones ligeras, como el Steel Frame, puede ser necesario evaluar la integridad estructural.
Existe un fenómeno conocido como “estratificación”. Consiste es la concentración del dióxido de carbono (más pesado que el aire) en la porción inferior del recinto. En líneas generales, este fenómeno comienza a ocurrir cuando la altura del recinto está en el entorno de los 5m. Diversos fabricantes recomiendan la instalación de toberas adicionales a distintos niveles. Una recomendación comúnmente vista en manuales técnicos es la siguiente:
- Altura menor a 5m: instalar toberas a un único nivel, a una altura mayor que la de los seres humanos y menor o igual al cielorraso terminado.
- Altura entre 5m y 10m: instalar toberas a nivel de cielorraso y una segunda capa a un tercio de la altura del local.
- Altura mayor a 10m: instalar toberas a nivel del cielorraso, a un tercio de la altura del local, y a dos tercios también.
¿Qué es la sobrepresión en la descarga de CO2? ¿Es peligrosa?
La sobrepresión durante la descarga de CO2 es un aumento repentino en la presión interna del sitio. Esta presión empuja a los cerramientos con dirección de adentro hacia afuera. Cuando se tienen construcciones tradicionales de hormigón y mampostería, su efecto no es relevante salvo por superficies vidriadas.
Se debe tener cuidado cuando la construcción contiene elementos ligeros como cielorrasos de placa de yeso, pisos técnicos con tapas de chapas, divisiones de Durlock®/Placa de yeso, o cerramientos estructurales tipo Steel Frame o de madera.
En caso de que se confirme que la construcción tendrá problemas con la sobrepresión, deben instalarse ventanas de alivio de sobrepresión. Su función es abrirse al momento en que el aumento de presión se ha vuelto considerable. Cuando se agrega este tipo de artefactos, puede ser necesario también incorporar más gas a la batería, puesto que una parte se perderá en el venteo.
Tomando las precauciones del caso, el efecto de sobrepresión en la descarga puede ser controlado sin mayores problemas.
Qué sitios poseen Protección de incendio por gas CO2:
En al actualidad la Protección de incendio por dióxido de carbono se utiliza en Generadores de Energía en contenedores, motogeneradores a gas, protección con CO2 de turbinas de gas, Turbinas de gas en estaciones de elevadoras de presión de gas natural, en turbinas de Centrales Termoeléctricas y en Centrales Hidroeléctricas.
Luego, es aceptado utilizarlos en sitios desatendidos, con mínima presencia humana
Según la NFPA-12 punto 4.1.1.: Los sistemas de extinción con dióxido de carbono no deben ser instalados en nuevas construcciones normalmente ocupadas por seres humanos.
• Shelter generadores de energía a gas o Diésel
• Sótanos de cables en Centrales termoeléctricas
• Turbinas a gas o vapor para generación eléctrica en Centrales Termoeléctricas.
• Paquetizados de turbina de gas para generación de energía
• Motocompresores o Turbinas de gas en Estaciones elevadoras de presión en gasoductos.
• Protección de transformadores.
• Hornos de Hot-Oil en Plantas de tratamiento de Gas
• Black starters en centrales termoeléctricas
• Sala de Turbinas
• Sala de Generadores
• Sala de Generadores
• Sistemas de lubricación y sello de aceite de turbinas
• Industria metalúrgica
• Laminadores de acero
• Máquinas de mecanizado
• Transformadores eléctricos húmedos
• Almacenamiento de líquidos inflamables
• Gabinetes o Racks Eléctricos, Centro de control de Motores (descarga local de CO2)
• Impresoras de tinta industrial (descarga local de CO2)
¿Es corrosivo el CO2? ¿Se puede usar la Protección de incendio en equipos eléctricos o electrónicos?
El CO2 no es corrosivo, tampoco es conductor de la electricidad ni deja residuos luego de su descarga, con lo cual puede usarse perfectamente para la protección contra incendios en equipos eléctricos y electrónicos.
Nota: Suele confundirse la corrosión de CO2 en procesos a alta temperatura pero esto es una mala interpretación ya que no aplica para los sistemas de supresión por CO2.
¿Es obligatorio instalar un sistema de detección de incendio junto con el CO2?
Sí, la NFPA 12 requiere que se instale un sistema de detección de incendios y que sea éste el que dispare automáticamente Sistema de extinción por CO2 (4.5.2). Sin embargo, si la autoridad de aplicación considera que la actuación automática representa un mayor riesgo para la vida de las personas, la NFPA 12 acepta a la actuación manual como alternativa.
¿Cómo son los cilindros de dióxido de carbono?
Los cilindros de dióxido de carbono suelen estar hechos de acero al carbono sin costura y de 45 Kg de CO2 y 67 litros. En instalaciones muy chicas pueden encontrarse cilindros más chicos aunque no son habituales. Normalmente son de color Rojo aunque dependiendo del fabricante y la norma de aplicación pueden ser negros o grises con detalles de otro color.
Un cilindro de 67 litros que carga 45 Kg de CO2 tiene aproximadamente las siguientes características:
- Carga 45 Kg CO2
- Diámetro: 267 mm
- Altura: 1677 mm
- Peso vacío: 80 kg
- Peso lleno: 130 kg
¿Se usan válvulas reguladoras de presión para los cilindros de dióxido de carbono?
No, no es necesario implementar válvulas reguladoras de presión. El gas se encuentra dentro del cilindro a 15°C con una presión de 51,6bar. Con esta presión se pueden emplear cañerías típicas para conducción de gases a presión (generalmente sch. 40), y es relativamente segura la aplicación del gas directamente en el recinto protegido.
¿Dónde se pueden instalar los cilindros de CO2? ¿Se los puede dejar dentro del mismo sitio que protegen?
las áreas protegidas. También debe protegérseles de las inclemencias del clima, daños mecánicos, agresiones químicas, y otros.
Por lo tanto, los tubos de CO2 pueden instalarse tanto dentro como fuera del edificio:
– Instalación de los contenedores de CO2 dentro del sitio: protegerlos de la exposición al incendio.
– Instalación de los tanques de CO2 fuera del sitio: protegerlos contra el clima y otras causas de posibles daños golpes con maquinarías, cáida de obejtos, etc., mediante un cerramiento con techo y protección lateral.
La norma indica además que los cilindros deben mantenerse en un rango de temperaturas entre -18°C y 54°C (4.6.5.5.1). De ser necesario, se permite el uso de sistemas de calefacción o enfriamiento para mantener la temperatura ambiente dentro del rango prescripto.
¿Cuánto espacio ocupa una batería de cilindros de CO2?
Las dimensiones exactas del arreglo de cilindros varían según la capacidad y el fabricante. Para el caso puntual de un Sistema de CO2 de Tyco un cilindro de 67L con 45 Kg de CO2 tiene un diámetro de 267mm con una altura de 1615mm (incluyendo la válvula). Si la batería incluye varios cilindros, lo más seguro es usar una estructura tipo bastidor que les dé soporte a todos ellos.
Las dimensiones de los racks de cilindros varían de fabricante a fabricante, como así también sus formas y materiales. A modo de guía, cada cilindro de una batería de un sistema Tyco ocupará una superficie de 362mm*343mm. Por lo tanto, una batería de 10 cilindros ocupará 1,25m² aproximadamente.
Al espacio físico para instalar la batería de cilindros hay que sumarle un poco más de espacio para que se pueda inspeccionar e intervenir correctamente el sistema en futuros mantenimientos.
Cantidad de CO2 necesaria para una protección contra incendios:
La cantidad de contenedores de CO2 y por ello la cantidad total del sistema debe calcularse para cada caso puntual. Esta cantidad junto con otros parámetros como tiempo de descarga, disposición de toberas de descarga, etc, se obtiene de una ingeniería de detalle, impactando significativamente tanto en la performance como en el costo de la instalación.
A modo de referencia, se indicará la cantidad de cilindros que podrían llegar a requerir algunos sitios considerando riesgo de fuego Clase C, con temperatura de 15°C, a nivel del mar y aplicando la NFPA 12 para la condición más favorable. Se utilizarán tubos de 45 Kgs de CO2 (67 Lts de capacidad).
| SITIO | SUPERFICIE [m²] | ALTURA [m] | CILINDROS POR BATERÍA |
| Shelter/Contenedor eléctrico | 28 | 2,00 | 3 |
| Sala de tableros | 50 | 3,00 | 5 |
| Subestación eléctrica | 200 | 4,00 | 24 |
Como puede verse, el tamaño de la batería de cilindros es una de las mayores contras que tiene el CO2. Cuanto mayor sea el volúmen del recinto protegido, mayor superficie se requiere para colocar los tanques de CO2 ya que se necesita mayor cantidad de CO2 para reducir la concentración de oxígeno para la supresión del fuego.
Sin embargo, en caso que se requieran proteger mpultiples sitios es posible reducir mucho el footprint o espacio para los cilindros mediante el uso de válvulas direccionadoras de CO2; en este caso es posible utilizar una sola batería de tanques de CO2 para proteger varios recintos, inclusive si estos tienen distintos volúmenes dirigiendo el gas requerido para cada sitio mediante las válvulas de direccionamiento.
Si el sitio a proteger es muy amplio, es una buena estrategia intentar seccionarlo internamente en volúmenes más pequeños para utilizar una única batería de contenedores de CO2 con válvulas de seccionamiento y así obtener beneficios por reducción de costos de adquisición y montaje por menor cantidad de cilindros de la batería, menos espacio utilizado para ubicar los cilindros, menor costo operativo por recarga frente a una descarga y menores costos y tiempos de instación y mantenimiento.
¿Es obligatorio instalar una batería de reserva de dióxido de carbono? ¿Se puede poner solamente una batería principal?
Depende de la autoridad de aplicación. Si se requiere que la protección se brinde de modo continuo, la NFPA 12 respalda el pedido de múltiples baterías de cilindros (4.6.1.2).
En caso de instalar una o más baterías de cilindros, deben estar permanentemente conectadas a la cañería. Las baterías deben estar instaladas de modo tal que sea fácil actuar a cada una de ellas. Si la autoridad de aplicación lo permite, se aceptan baterías de reserva no conectadas a la cañería (4.6.1.3).
¿Es obligatorio instalar una válvula de bloqueo? ¿Para qué sirve?
La NFPA 12 exige la instalación de una válvula de bloqueo en todos los sistemas con CO2, a excepción de aquellos donde sea imposible para el personal ingresar al sitio protegido (4.3.3.4).
La función de esta válvula es impedir que una descarga accidental producida durante el mantenimiento inunde con dióxido de carbono al sitio protegido, poniendo en serio riesgo la vida del personal que allí se encontrare.
¿Es obligatorio instalar un presostato de descarga? ¿Por qué?
Sí, es necesario instalar un Pressure Switch porque es un requerimiento de la NFPA 12 y debe ubicarse entre las baterías de CO2 y la válvula de bloqueo. Este presostato tiene que ser capaz de activar la alarma de descarga (según capítulo 4.5.4.13 de la NFPA12). No se admite el reemplazo por algún otro medio, como podría una válvula de corte sobre la línea piloto de descarga.
La función de este switch de presión de descarga es informar la presencia de CO2 en la cañería de descarga. En el caso de una descarga automática de CO2 realizada por la central de incendio, el presóstato confirmará la realización de la descarga. Sin embargo, si la descarga fuera manual o incluso accidental, este presostato proveerá la señal para que se activen las sirenas y balizas de alerta protegiendo al personal.
La ubicación del presostato antes de la válvula de bloqueo permite también detectar descargas accidentales durante el mantenimiento. Frente a una eventual descarga indeseada y estando la válvula de bloqueo cerrada, el gas no saldrá por los difusores de descarga pero sí se alertará al personal, mediante sirenas y balizas. Esta alarma hará que el personal evacúe el sitio y luego con tiempo y elementos de seguridad adecuados (como equipos autónomos de respiración) se realicen las intervenciones al sistema de CO2 de manera segura.
¿Cómo varía la concentración de CO2 con respecto a la altura sobre el nivel del mar?
No varía. La cantidad requerida de CO2 es independiente de la altitud del sitio.
¿Qué mantenimiento requiere un sistema de CO2?
Por lo menos cada 30 días debe hacerse una revisión de la instalación de modo que se asegure su operatividad. Dicho de otro modo, se pide una recorrida general para hacer la inspección visual.
Al menos una vez por año se solicitan estos controles:
- Revisar la operatividad del sistema, o sea su capacidad de ser accionado y que responda.
- Revisar que no haya cambiado el tipo de riesgo ni las dimensiones de los recintos protegidos.
- Controlar los retardos de operación.
- Controlar las alarmas.
- Controlar las indicaciones visuales.
- Revisar que los carteles de aviso, acordes al punto 4.3.2 de la norma, estén colocados de conformidad.
- Controlar que los dispositivos de aviso y su actuación sean de acuerdo al punto 4.5.6. Hacer foco en el aviso de predescarga.
- Controlar toda la detección según la NFPA 72.
Los flexibles serán ensayados cada 5 años a 2500 psi. El procedimiento de ensayo será como el indicado en el punto 4.8.2.2 de la norma NFPA 12.
Según la NFPA 12 se debe controlar el peso de los cilindros cada 6 meses (mínimo). Si la pérdida de contenido es mayor o igual al 10%, el cilindro deberá ser rellenado o cambiado.
Los cilindros a presión deben ser mantenidos según las regulaciones o leyes locales, cuyas exigencias pueden diferir considerablemente con la NFPA 12.
En líneas generales, tanto los cilindros como otros recipientes a presión requieren de pruebas hidrostáticas regulares para asegurar su estanqueidad y resistencia estructural. Debido al riesgo que acarrean estos recipientes, es frecuente que su ensayo esté regulado por ley. Por lo tanto, no se aconseja seguir los lineamientos dados por la NFPA (manda a cumplir la normativa DOT de los Estados Unidos), sino investigar y/o consultar con expertos cuál es la normativa local vigente.
¿Cómo se puede saber el contenido de un cilindro de CO2? ¿Por qué no se puede usar un manómetro?
La única forma admitida por la NFPA 12 es el pesaje del cilindro (4.8.3.5).
La presión interna del cilindro no sirve como indicador del contenido debido a las propiedades fisicoquímicas del dióxido de carbono. A la temperatura a la cual se encuentran normalmente los cilindros, el dióxido de carbono se encuentra en un estado de equilibrio entre las fases líquida y gaseosa. Dicho de otro modo, una parte del dióxido de carbono está en estado líquido, mientras que el resto está en estado gaseoso.
En caso de existir una pérdida de gas, la presión disminuirá en el recipiente, y el líquido se enfriará para mantener el equilibrio entre fases. Pero debido a que la temperatura ambiente se mantiene constante, el cilindro volverá a la temperatura anterior, aumentando la presión interna. Por lo tanto, a pesar de haber ocurrido una pérdida de agente, la presión se mantendrá constante. No obstante, si se pesara el cilindro, podrá observarse la pérdida de contenido.
Sistema de pesaje de CO2 ¿Es obligatorio? ¿Qué alternativas de pesaje existen?
Un sistema de pesaje mecánico para cilindros de CO2 es un conjunto de balanzas montadas sobre el rack o soporte de la batería de cilindros. Cada cilindro posee una balanza que monitorea permanentemente la carga y frente a una pérdida, se identificará visualmente por el cambio de posición de la bandera indicadora color rojo. Los cilindros se encuentran apenas suspendidos, no tocando el piso y de esta forma cada balanza para tubos de CO2 realizará trabajo de comparación de carga.
Su instalación no es obligatoria según la NFPA 12. Lo que sí se exige es que el soporte de los cilindros de la batería provea “facilidades para el conveniente servicio individual (de cada cilindro) y pesaje del contenido” (4.6.5.4.1).
Una alternativa a este sistema de pesaje es la implementación de “barras de pesaje” de las cuales se puede colgar una balanza. De este modo, se puede medir el contenido sin necesidad de transportar los cilindros hasta una balanza, aunque será necesario desconectarle todas las mangueras y cables, aparte de aflojar al soporte que lo fija.
¿Los sistemas de extinción con dióxido de carbono son perjudiciales para el ambiente?
Sin lugar a duda, el dióxido de carbono es un agente extintor amigable con el ambiente. No afecta a la capa de ozono y su contribución al efecto invernadero no es notoria (GWP=1).
¿Es Letal el CO2 para el ser humano, puede causar asfixia? ¿El dióxido de carbono es venenoso?
Sí, estos sistemas pueden causar asfixia. Sin embargo, lo más peligroso es el riesgo de envenenamiento. Las grandes concentraciones que se emplean para lograr la extinción pueden llevar rápidamente (en cuestión de segundos) a la pérdida de conciencia, convulsiones, y muerte.
Los sistemas de extinción con dióxido de carbono no deben ser instalados en nuevas construcciones normalmente ocupadas por seres humanos.
NFPA 12 edición 2018 punto 4.1.1.
Una persona expuesta a grandes concentraciones de CO2 puede sufrir las siguientes consecuencias:
- Incremento en la frecuencia respiratoria
- Taquicardia
- Arritmias cardíacas
- Pérdida de la conciencia
- Convulsiones
- Muerte
¿Son frecuentes los accidentes con sistemas de supresión basados en dióxido de carbono?
No, y lo son aún menos frecuentes cuando todo el personal que interactúa con ellos está correctamente capacitado.
Según un informe de la EPA titulado “Carbon Dioxide as a Fire Suppressant: Examining the Risks”, la mayoría de los incidentes (en los EE. UU. y Canadá) ocurren durante el mantenimiento en los sistemas o sus adyacencias. En muchas de aquellas situaciones donde además la exposición al dióxido de carbono terminó en muertes o lesiones, la descarga se produjo porque el personal tocó, golpeó o despresurizó algún componente del sistema de supresión.
El mismo informe cita la situación en Alemania, donde hay una gran base instalada de sistemas de supresión con dióxido de carbono, pero muchos menos incidentes que en los EE. UU. Se cree que la diferencia se sustenta en la capacitación del personal. En Alemania, la instalación poder ser realizada exclusivamente por instaladores certificados. Una vez instalado, el sistema es revisado y aprobado por VdS Schadenverhütung (VdS), un ente de aprobación similar a FM. El mantenimiento del sistema también es compulsivo.
¿Qué precauciones hay que tener con el CO2 en sitios con personas dentro?
La NFPA 12 exige tomar varias precauciones con respecto al CO2 y la seguridad de las personas. A continuación, se resumen algunas de ellas:
- Se debe capacitar al personal (4.3.1.3.2)
- Deben colocarse carteles en (4.3.2.1):
- ubicaciones fácilmente visibles en todos los espacios;
- a la entrada de cada local protegido;
- en espacios adyacentes a los recintos protegidos donde se haya determinado que es posible que el dióxido de carbono fluya hacia ellos en cantidades significativas;
- a la entrada del sitio donde se almacenen los cilindros;
- donde pueda acumularse dióxido de carbono por la descarga de un dispositivo de seguridad asociado a un contenedor
- Se puede reemplazar la actuación automática por manual si la Autoridad de Aplicación considera que es más seguro para las personas (4.5.2)
- Se debe proveer una válvula de bloqueo en la cañería de descarga (4.3.3.4)
- Se deben instalar alarmas (4.5.6):
- Para evitar que el personal entre a espacios donde podría haber grandes concentraciones de dióxido de carbono, como en la zona de descarga y adyacencias.
- Para darle la oportunidad al personal de evacuar los espacios peligrosos antes de la descarga del dióxido de carbono.
- Las alarmas del sistema de extinción deben diferentes del resto de las empleadas en la edificación.
- Se debe proveer un retardo en el disparo del sistema con duración suficiente para permitir la evacuación desde el punto más alejado de la construcción (4.5.6.2.3)
Carteles y Señales de Advertencia:
Cumpliendo con la normativa NFPA 12 (Artículo 4.3.2) para sistemas de extinción de dióxido de carbono, deben isntalarse señales de advertencia visibles en cada espacio protegido, entradas y áreas cercanas donde el CO2 podría representar riesgos.
Estas señales alertan claramente al personal sobre la existencia de un sistema de CO2 y sus riesgos potenciales.
Es necesario aclarar que la normativa aconseja No Ingresar al Recinto si la alarma sirena-baliza se encuentra activada o si se percibe un olor anormal.
Sistema de Supresión de CO2 en Shelter Generador Eléctrico:
Los Generadores Eléctricos son elementos críticos en una planta y por ello requieren de un protección contra incendios que incluya detección de fuego, alarma y disparo manual o automático del sistema de extinción por gas CO2 o Inertes. Un incendio en la motogenerador implica consecuencias graves tanto por la daños y reparaciones en el equipo como por las pérdidas por parada de producción.
Es habitual que los generadores estén dentro de contenedores o shelter, que facilita su movilidad como una unidad independiente. La modularidad de generadores eléctricos en shelters tiene beneficios como la rápida reubicación en una nueva planta, son prácticos con conexión plug and play y autónomos en su funcionamiento y protección. Esto implica que cada conteiner generador de energía con motor eléctrico o generador de energía mediante una turbina a gas tiene su propio Sistema de Supresión de incendios a base de CO2 y su propio sistema de detección, alarma y comando de actuación de extinción.
¿Por qué usar una Protección por CO2 contra incendio en un motogenerador eléctrico a gas o un generador eléctrico por turbina?
Los Shelters generadores de Energía eléctrica suelen protegerse contra incendios con CO2 por 3 aspectos principales: a) son áreas no ocupadas (bajo riesgo para seres humanos), b) es una protección probada y confiable y c) es económica.
Normativas para la Protección con CO2 de un Shelter Generador de Energía Eléctrica:
Los siguientes estándares o códigos hacen referencia a la protección contra incendios de Generadores eléctricos por turbinas a gas estacionarias o motores a gas.
• NFPA 37 «Standard for the Installation and Use of Stationary Combustion Engines and Gas Turbines».
Es la normativa para aplicaciones de protección contra incendios ára motores de combustión y turbinas estacionarias.
• NFPA 12 «Standard on Carbon Dioxide Extinguishing Systems»
Es la normativa para el desarrollo de la protección de incendios con CO2.
• FM Global Property Loss Prevention DS 7-79 – Fire Protection for Gas Turbines and Electric Generators.
Es la guía de la aseguradora FM Global para protección de Generadores Eléctricos de Turbina a gas.
• NFPA 72 «National Fire Alarm and Signaling Code»
Utulizado para el desarrollod el sistema de detección, alarma y comando de supresión por CO2 automático.
Notas:
Para la protección contra incendios de turbinas a vapor para generación eléctrica deben seguirse los lineamientos de FM Global DS 7-101 «Fire Protection for Steam Turbines and Electric Generators».
¿Qué indica Factory Mutual para la protección contra incendios de Turbinas a gas de generación Eléctrica?
FM Global DS 7-79 indica en el punto 2.4.3.5 que puede utilizarse tanto un sistema de supresión de incendio por gas inerte o supresión por CO2 para la turbina a gas de generación eléctrica. Luego, que el sistema de extinción gaseoso por CO2 debe alcanzar una concentración mínima de 34% de CO2 vol/vol en el recinto en menos de 60 segundos y mantener un mínimo de concentración del 30% vol/vol por el tiempo de retención, para evitar reignición. El tiempo de retención es el necesario para apagar la turbina + 10 minutos ó 20 min, el mayor de ambos.
Los difusores de descarga deben estar orientados de forma que no descarguen el CO2 directamente sobre el cuerpo de la turbina a gas.
¿Qué sectores se protegen con CO2 en los Contenedores de Generación eléctrica?
Los shelters de generación de energía modulares son impulsados por motores o turbinas a gas y poseen 2 sectores principales: a) la sección de motor a gas con el generador de energía (o turbina a gas con su generador eléctrico) y b) el sector del Sistema de Control del motor y generador. Ambos sectores se protegen con descarga por inundación total por CO2 de forma automática, vinculada a un sistema de detección y alarma que combina un panel, detectores de llama, detectores de gas, detectores térmicos, pulsadores manuales de alarma y descarga y sirenas y balizas de alarma.
¿Qué tipo de descarga por CO2 utilizar para Turbinas o Motogeneradores a gas?
Dependiendo de la aplicación, el cerramiento o la normativa utilizada para la protección de una turbina de gas o motocompresor a gas puede utilizarse una estrategia de descarga de CO2 contr aincendio por Inundación total de la sala, descarga de CO2 por Aplicación Local o Descargas Prolongadas de CO2.
Descarga de CO2 por INUNDACIÓN TOTAL: utilizado en recintos relativamente peuqeños, típicamente Contenedores o Shelters de Generación. La Concentración de CO2 requerida debe lograrse en 60 seg. utiliza diámetros pequeños de cañerías.
Descarga de CO2 de APLICACIÓN LOCAL: aplica para salas de gran tamaño o equipos al aire libre y la concentración de diseño debe alcanzarse en 30 seg. La descarga es apuntando los difusores de descarga hacia riesgo o equipo protegido y requiere diámetros de tuberías más grandes.
DESCARGAS PROLONGADAS DE CO2: Utilizado en mpaquinas rotativas en reciendos no estancos con velocidad de descarga de CO2 en aumento progresivo.
En qué aplicaciones se usan Turbinas y se protegen contra incendios por CO2?
• Turbinas para Inyección de agua formación en pozos de crudo y bombeo de crudo, extracción de gas.
• Turbinas para Inyección de gases en yacimientos y pozos de gas.
• Turbinas para plantas compresoras de gas para transporte por gasoductos.
• Turbinas para Estaciones de compresión crudo en oleoductos.
• Turbinas a gas para Generación de energía eléctrica.
• Turbinas a gas para Compresoras para licuefacción de gas natural (LNG).
Protección de incendio por gas dióxido de carbono en Transformadores Eléctricos:
En ciertas ocasiones los transformadores de energía eléctrica son protegidos por sistemas de supresión por CO2 de aplicación local.
Un sistema de Protección contra incendio por dióxido de carbono para un transformador se compone de:
a) Una batería principal de tubos de CO2 más una batería de reserva, con el dimensionamiento conforma a NFPA-12.
b) La activación de descarga del gas CO2 es comandado por un sistema de detección y alarma de incendios, con detectores térmicos pudiendo dispararse el sistema de la batería principal de forma automática, con la activación de dos o más detectores, o dispararse de forma remota mediante un pulsador de descarga manual que sería activado por un operario en Sala de Control.
Datos necesarios para cotizar un Sistema de CO2:
Para cotizar un sistema de CO2, necesitamos por lo menos los siguientes datos:
- Tipo de protección: extinción por descarga local o inundación total.
- Dimensiones en largo, ancho, y alto de los ambientes.
- Falsos pisos/pisos técnicos, trincheras y galerías de cables: indicar las dimensiones.
- Falsos techos/cielorrasos suspendidos y plenos: indicar las dimensiones.
- Altitud del sitio (a cuánto metros sobre el nivel del mar se encuentra).
- Temperatura mínima a la que se albergarán los cilindros.
- ¿Se requiere batería de cilindros de reserva?
- Tipo de construcción: mampostería, hormigón, steel frame, etc.
- Indicar si se exige el cumplimiento de algún estándar en particular: NFPA, UL, FM, EN, etc.
- Destino del sitio: sala de control, sala eléctrica, centro de cómputos, sala de telecomunicaciones, etc.
- De ser posible, planos en planta y corte de los edificios, incluyendo el equipamiento.
- Indicar si es zona sísmica.
- Requiere de sistema de detección y alarma de incendios dedicado? (es habitual para sitios críticos).
ZENSITEC provee Sistemas de extinción automática por CO2 en Bolivia, Paraguay, Argentina y Uruguay.
También, diseños de ingeniería de detalle conforme a NFPA, verificaciones de cálculos hidráulicos con software certificado, Montajes, Programaciones y Puestas en Marcha.
