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Uso, Aplicaciones y Limitaciones del Diseño de Sistema de Rociadores por el Método de Pipe Schedule

Por José Prada – Director de Proyectos de PRODESEG, SA

El método del pipe Schedule, comúnmente llamado “método de diseño por tablas” es una forma de estimar el diámetro de los alimentadores y ramales de un sistema de rociadores sin recurrir a un cálculo hidráulico formal. Fue el primer método usado por la NPFA en 1896, en la primera edición de la norma de rociadores (antecesora de la NFPA 13), para regularizar los diseños de este tipo.

La aplicación del método consiste en utilizar las tablas de la sección 22 de la NFPA (Edición 2010 para efectos de este artículo) para estimar el diámetro de las tuberías de acuerdo al número de rociadores conectados a ellas dependiendo del riesgo a ser protegido. Estas tablas son las 22.5.2.2.1, 22.5.3.4 y relacionadas del capítulo 22, sección 5. A manera de ejemplo, si fuera el caso que se diseñe un sistema de rociadores para riesgo ordinario por tablas, la que se usaría sería la 22.5.3.4 de dicho aparte de la norma, como se muestra en la tabla 1.

 

tabla 1 pipe schedule

Tabla 1. Reproducción de la tabla 22.5.3.4 de la NFPA 13 Ed 2010

 

Suponiendo un sistema de rociadores abierto, para riesgo ordinario, tipo peine, de 8 ramales de 4 rociadores cada uno (como el que se instalaría en un alero de un muelle de carga), conectados a un alimentador común, el diámetro de cada ramal debería ser al menos de 1½” y el diámetro del alimentador para los 32 rociadores (8 ramales x 4 rociadores/ramal = 32 rociadores) debería ser al menos de 3”, de acuerdo a la mencionada tabla. Esto es un cálculo superficial solo para fines ilustrativos, refiérase a la sección 22.5 para mayores detalles.

El método por tablas todavía se usa para ciertas aplicaciones, a pesar de que está proscrito por algunas consultoras de riesgo. En la actualidad prevalece el diseño por cálculos hidráulicos, que permite la optimización de los diámetros de tubería, aparte de que pueden estimarse valores de presión residual de los rociadores del área de diseño aparte de otros datos de interés del diseño. La propia norma 13 expresamente establece en la sección 22.5 que los sistemas diseñados por tablas no deben usarse excepto que para sistemas existentes, o sistemas nuevos o extensiones de sistemas existentes de acuerdo a lo establecido en la sección 11.2.2.

22.5 Pipe Schedules. Pipe schedules shall not be used, except in existing systems and in new systems or extensions to existing systems described in Chapter 11.Water supplies shall conform to 11.2.2.

la sección 11.2.2. (Aunque en realidad es la sección 11.2.2.3) establece claramente que el diseño por tablas solo se permite en los siguientes casos:

1. Para adiciones o modificaciones en sistemas dimensionados por las tablas de la sección 22.5
2. Para adiciones o modificaciones para sistemas existentes de riesgo extra dimensionados por tablas
3. Sistemas nuevos de menos de 465m2 de área protegida
4. Para sistemas nuevos de más de 465m2 donde los flujos requeridos en la tabla 11.2.2.1 están disponibles a una presión residual mínima de 50 psi en la máxima elevación del sistema.
Un sistema de menos de 465m2, dependiendo del riesgo, tendría entre 24 y 39 rociadores aproximadamente, lo que lo constituiría en algo relativamente pequeño (sistemas bajo una mezanina, un alero de carga, una pequeña oficina, etc.).

Fuera de las excepciones mencionadas, no se debería usar el diseño por tablas, sin embargo algunas consultoras de riesgo lo permiten, para pequeñas extensiones de sistemas existentes, bajo ciertas condiciones específicas. Aun así, cualquier sistema diseñado por tablas estará siempre sobre dimensionado y por ende no sería el más económico.

Siendo el caso que se permitiera diseñar un sistema completo por tablas, bajo las consideraciones de la sección 11.2.2.3, la duración de la reserva del agua y las mínimas presiones residuales y flujos en la base del montante deben regirse por la tabla 11.2.2.1 que se reproduce en la tabla 2.

tabla 2 pipe schedule

Tabla 2. Reproducción de la tabla 11.2.2.1 de la NFPA 13 Ed 2010

 

Un error común de algunos diseñadores es dimensionar los diámetros de la tubería por las tablas de la sección 22.5 pero estimar las reservas de agua por las tablas asociadas a los sistemas hidráulicamente calculados. Otro error ampliamente difundido, es asignar a los rociadores de sistemas diseñados por tablas las áreas de cubrimiento de los sistemas hidráulicamente calculados, que pueden ser mayores en los casos de riesgo ligero y extra, por lo que se debe prestar especial atención a este hecho.

 

Resumen y Conclusiones

Como se menciona en el artículo, la aplicación del diseño por tablas debe restringirse a sistemas pequeños, siempre y cuando la autoridad competente lo permita, con las consideraciones de la sección 11.2.2.3, teniendo siempre en cuenta que el sistema así diseñado no estará optimizado, y por ende, no será el más económico. Igualmente, TODO el sistema debe ser diseñado bajo las consideraciones de pipe Schedule, y esto incluye las reservas de agua y el área máxima de cobertura, es decir, no se deben mezclar criterios del diseño por tablas y el basado en cálculos hidráulicos.