Ir-i-01 Sistema de Deteccion y Alarma de Incendio

 MANUAL DE INGENIERIA DE RIESGOS VOLUMEN 2

PDVSA N°

TITULO

SISTEMA DE DETECCION Y ALARMA DE INCENDIO

IR–I–01

2

ENE.96

REVISION GENERAL

1

MAY.93

REVISION GENERAL

31

J.R.

0

DIC.85

APROBACION

31

J.R.

REV.

FECHA

APROB.

 PDVSA,

Luis Hernández

1983

29

DESCRIPCION FECHA MAY.93

PAG. APROB.

Carlos Corrie

L.T.

REV.

E.J.

A.N.

APROB. APROB. FECHA MAY.93

ESPECIALISTAS

MANUAL DE INGENIERIA DE RIESGOS

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PDVSA IR –I –I –01 –01 REVI REVIS SION ION

FECH FECHA A

2

ENE.96

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Indice norma

Indice 1 ALCANCE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2

2 APLICACIONES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2

3 REFERENCIAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2

4 DEFINICIONES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3

5 CONC CONCEP EPCI CION ON BA BASI SICA CA DE DEL L DI DISE SEÑO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3

6 CR CRIT ITER ERIO IOS S GEN GENER ERAL ALES ES DE DI DISE SEÑO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4

6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8

Tablero Central de Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Detectores de Incendio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Activación de Sistemas de Extinción de Incendios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fuentes de Alimentación Eléctrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sistemas de Alarma de Incendios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Señales Supervisorias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Circuitos de Señalización . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Inspección, Pruebas y Mantenimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4 6 22 23 23 25 25 25


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PDVSA IR –I –I –01 –01 REVI REVIS SION ION

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ALCANCE Esta Guí Guía establece los requerimientos mí m ínimos de diseñ diseño que deberá deberán cumplir los sistemas fijos de detecció detecci ón y alarma de incendios, a fin de garantizar un nivel razonable de protecci protecció ón para el personal y las instalaciones, frente al riesgo potencial de incendio que puede originarse en instalaciones de la Industria Petrolera y Petroquí Petroqu ímica Nacional (IPPN). La menció menci ón a cualquier otro có c ódigo o norma se refiere a su última edició edición. Los requerimientos establecidos por leyes, reglamentos, decretos o normas oficiales vigentes, prevalecerá prevalecer án sobre lo contemplado en la presente Gu ía, excepto cuando ésta sea má más exigente. La Guí Guía está está basada en la aplicació aplicaci ón de las últimas té técnicas y prá prácticas de protecció protecci ón contra incendios establecidas por organizaciones reconocidas a nivel nacional e internacional y en la experiencia propia de la IPPN.

2

APLICACIONES La aplicació aplicación de sistemas de detecció detecci ón de incendios en una determinada instalació instalaci ón, se fundamentará fundamentará en un aná an álisis de riesgos segú seg ún lo establecido en el documento documento PDVSA IR – S – 02 02 “Criterios para el Aná An álisis Cuantitativo de Riesgos” Riesgos”, y y en en las normas oficiales vigentes. Una vez fundamentada la instalaci ón de un sistema de detecció detecci ón de incendio, la selecció selecci ón del tipo de detector puede realizarse seg ún lo referido en la Tabla 1. La selecció selecci ón definitiva del tipo de detector depender á de la criticidad de la instalació instalaci ón a proteger. Algunas instalaciones especí espec íficas requieren necesariamente la aplicaci ón de sistemas de detecció detecci ón, cuando éstos forman parte de sistemas automá autom áticos de extinció extinci ón de incendios exigidos por otros documentos PDVSA referenciados en la secció sección 3.

3

REFERENCIAS PDVSA – Petróleos de Venezuela, S.A. K – 331 331 K – 334 334 IR – E – 01 01 IR – S – 00 00 IR – S – 02 02 IR – M – 03 03 IR – M – 04 04

“Instrument Power Supplies” Supplies ” “Intrumentation and Thermocuple Extension Cables ” “Clasificació Clasificaci ón de Areas” Areas ” “Definiciones” Definiciones ” “Criterios para el Aná An álisis Cuantitativo de Riesgos” Riesgos ” “Sistema de Agua Contra Incendio” Incendio ” “Sistema de Espuma Contra Incendio ”


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IR – M – 05

“Sistemas Especiales de Extinci ón de Incendios”

IR – P – 01

“Sistemas de Parada de Emergencia, Bloqueo, Despresurización y Venteo de Equipos y Plantas ”

COVENIN – Comisión Venezolana de Normas Industriales. COVENIN 200

“Código Eléctrico Nacional”

COVENIN 758

“Estación Manual de Alarma”

COVENIN 823

“Sistema de Protección Contra Incendios Edificaciones por Construir – Parte 1, Oficinas.

COVENIN 1041

“Tablero Central de Control para Sistema de Detección y Alarma de Incendio”:

COVENIN 1176

“Detectores. Generalidades”

COVENIN 1329

“Simbología de los Sistemas de Detecci ón, Alarma y Extinción de Incendio”

COVENIN 1377

“Sistema Automático de Detección de Incendio. Componentes”.

COVENIN 1382

“Detector de Calor Puntual”.

COVENIN 1420

“Detector Optico de Humo (Fotoel éctrico)”.

COVENIN 1443

“Detector de Humo por Ionización”.

en

NFPA –NATIONAL FIRE PROTECTION ASSOCIATION.

4

NFPA 70

“National Electric Code”.

NFPA 72

“National Fire Alarm Code”.

DEFINICIONES Ver el documento PDVSA IR – S – 00 “Definiciones”.

5

CONCEPCION BASICA DEL DISE ÑO La presente Guía concibe los requerimientos m ínimos de diseño para los sistema de detección y alarma de incendio, suponiendo que las instalaciones a proteger han sido proyectadas y erigidas cumpliendo con los principios b ásicos de ingeniería y con la mejor experiencia práctica acumulada hasta la fecha en la IPPN. En aquellos casos particulares donde se compruebe que las instalaciones a proteger presentan desviaciones relacionadas con la aplicaci ón de la mejor práctica de la ingeniería, deberán aumentarse los requerimientos mínimos en la relación con los establecidos en la presente Gu ía.


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CRITERIOS GENERALES DE DISE ÑO Un sistema de detección y alarma de incendio está constituido fundamentalmente por: un tablero central de control, fuentes de alimentaci ón eléctrica, detectores de incendio, estaciones manuales de alarma, difusores de sonido y circuitos de señalización. Todos los componentes del sistema deber án cumplir con las Normas COVENIN 1041 y 1377. Los sistemas de detección y alarma de incendio, podrán activar sistemas de prevención y extinción de incendios conforme a lo especificado en los documentos PDVSA: IR – P – 01

“Sistema de Parada de Emergencia, Bloqueo, Despresurización y Venteo de Equipos y Plantas ”. IR – M – 03 “Sistema de Agua Contra Incendio” IR – M – 04 “Sistema de Espuma contra Incendio ” IR – M – 05 “Sistemas Especiales de Extinci ón de Incendio” Los criterios establecidos en este documento aplican para los detectores que tradicionalmente se han utilizado en la IPPN. Para aquellos detectores de recientes tecnologías, tales como: VESDA (Very Early Smoke Detection Apparatus), aspiración de aire, etc., los criterios de localizaci ón y espaciamiento a utilizar dependerán de las recomendaciones del fabricante y la experiencia previa en la Industria. Los sistemas de detección y alarma de incendio a ser utilizados, deber án ofrecer la mayor disponibilidad y confiabilidad posible en funci ón de las nuevas tecnologías existentes en el mercado, las cuales entre otras cosas, ofrecen detectores con capacidad de autodiagn óstico y reporte de averías, mejores tiempos de respuesta, integración digital con sistemas supervisorios, identificación precisa de zonas de alarma, etc Los componentes del sistema deberán ser certificados por un organismo o institución reconocida. En todo caso la selección de la tecnología a utilizar deberá estar basada en un análisis costo/beneficio. Los planos del sistema deberán cumplir con la simbología establecida en la Norma COVENIN 1329. 6.1

Tablero Central de Control

Es el componente neurálgico de un sistema de detección y alarma de incendio, el cual alimenta y supervisa todos los dispositivos y circuitos de detecci ón y alarma. Este tablero contiene internamente los circuitos necesarios para recibir, convertir y emitir las señales de alarma en forma audible y visible.


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El tablero central de control de incendio deber á cumplir con lo establecido en la Norma COVENIN 1041. A continuación se destacan los aspectos m ás importantes que deberán considerarse en el diseño del tablero central de control: a.

Deberá contener los dispositivos y circuitos necesarios para recibir y emitir las señales de alarma previa y general de incendio, se ñales de averías y señales supervisorias, en forma audible y visible.

b.

Tendrá luces para indicar: – Operación normal – Señales de alarma de incendio (previa, general, corto circuito en circuito de detección) – Señal de avería, la cual cubre nivel de descarga de las bater ías, corto circuito en el tablero, puesta a tierra, desconexi ón de los detectores y/o difusores de sonido, rotura de cable en circuito de: detecci ón, alarma sonora, así como el resto del cableado del sistema Tanto la ocurrencia de una avería en un circuito de detecci ón como la recepción de una señal de detección de incendio, deberán ser indicadas con luces que identifiquen la zona (circuito) de detecci ón.

c.

Tendrá controles operativos para iniciar y apagar alarmas por zonas, probar señales de alarma, cancelar alarmas audibles y reponer el sistema.

d.

Cuando el tablero central de control est é localizado en la estación central de incendio, se deberán tomar previsiones para que los tableros remotos de incendio sean compatibles con la l ógica circuital y la fuente de alimentaci ón eléctrica de dicha estación central de incendio.

e.

Estará diseñado para funcionar correctamente, a tensiones entre el ochenta y cinco por ciento (85%) y el ciento diez por ciento (110%), de su tensi ón nominal de alimentación.

f.

Los tableros centrales de control de los sistemas de detecci ón y alarma que protegen edificaciones, deberán tener capacidad para transmitir instrucciones verbales.

g.

El tablero central de control deber á estar ubicado en un lugar permanentemente atendido En aquellos caso en que se justifique, las señales de alarma y avería podrán ser dirigidas a un sistema supervisorio centralizado, ubicado en áreas permanentemente atendidas tales como: salas de control, estación de bomberos, etc. En aquellos casos donde el tablero central de control no pueda ser instalado en un sitio permanentemente atendido, se deber á enviar tanto la señal de alarma de incendio como la de avería a un tablero remoto, el cual estar á ubicado en un lugar permanentemente atendido


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El tablero podrá además iniciar acciones pre – establecidas, tales como: actuación de sistemas de prevención y extinción de incendio, actuación de sistemas de ventilación y parada de equipos.

h.

6.2

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Detectores de Incendio

En función del efecto físico – químico en que se basa su activación, los detectores de incendio se clasifican en: detectores de calor, detectores de humo, detectores de llama y otros tipos de detectores. La selección del tipo de detector de incendio a ser utilizado en la protecci ón de un determinado equipo o instalación, se basará en aspectos tales como: naturaleza del combustible, geometr ía del área protegida, factores ambientales, sensibilidad y tiempo de respuesta requeridos. En la Tabla 1 se presenta una gu ía para la selección por tipo de instalación. 6.2.1 a.

Detectores de Calor Tipos de Detectores de Calor – Detectores de Calor de Temperatura Fija Su activación se produce cuando su elemento sensor alcanza un nivel predeterminado de temperatura. Por efecto de inercia térmica, cuando este tipo de detector funciona, la temperatura del aire que lo rodea siempre será mayor que la temperatura del elemento sensor. En consecuencia, la respuesta del detector depende de las condiciones en que se desarrolle el incendio. El elemento sensor de estos detectores puede ser de varios tipos: a.

Bimetálico: El sensor se compone de dos metales con diferente coeficiente de expansión térmica, cuyo efecto combinado produce la elongación en una determinada dirección al ser calentado y en dirección contraria al disminuir la temperatura.

b.

Conductividad El éctrica: El elemento sensor varía su resistencia eléctrica en función de la temperatura.

c.

Aleación Fundible: El sensor es una aleación eutéctica que funde rápidamente al alcanzar determinada temperatura.

d.

Cable Sensible al Calor: Es un detector del tipo lineal, cuyo elemento sensor está constituido por dos cables el éctricos separados por un aislamiento sensible al calor, el cual se reblandece al alcanzar cierta temperatura, provocando el contacto el éctrico entre ambos cables.

e.

Expansi ón de un Lí quido: El elemento sensor consiste en un bulbo que contiene un líquido de alto coeficiente de expansi ón térmica.


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– Detectores de Calor por Compensaci ón Este tipo de detector se activa cuando la temperatura del aire alrededor de él alcanza un nivel predeterminado, independientemente de la velocidad de incremento de temperatura originada por el incendio. Estos detectores permiten superar la desventaja mencionada en cuanto al tiempo de respuesta de los detectores de temperatura fija. – Detectores de Calor por Velocidad de Incremento de Temperatura La activación se produce en respuesta a un determinado valor del incremento de temperatura originada por el incendio. Algunos ejemplos t ípicos son:

b.

a.

Tubo Neum ático: Es un detector lineal conformado por un tubo de pequeño diámetro (cobre, plástico), que se instala sobre el riesgo a proteger. El aumento, o disminución brusca, de la presión del aire dentro del tubo, debido al calor del incendio, es detectado por un presostato calibrado para actuar a un determinado nivel de presi ón.

b.

Efecto Termoel éctrico: El elemento sensor consiste en un termopar, cuyo potencial eléctrico varía en respuesta a un aumento de temperatura.

Aspectos Generales Los detectores de calor deberán cumplir con lo establecido en las Normas COVENIN 1176 y 1382. Adicionalmente se considerar á lo señalado en el Código NFPA 72. A continuación se mencionan algunos de los aspectos generales que deber án considerarse en la selección de los detectores de calor:

c.

a.

Los detectores de calor, son generalmente m ás confiables que otros tipos de detectores por su forma de activaci ón y menor requerimiento de calibración y mantenimiento. Sin embargo, su velocidad de respuesta es inherentemente lenta, por lo que su instalaci ón es adecuada en áreas donde no se requiere una alta velocidad de respuesta.

b.

El tipo de detector de calor por velocidad de incremento de temperatura, presenta una respuesta más rápida que el de temperatura fija.

Aplicación Los detectores puntuales de calor se utilizan principalmente para la protecci ón de riesgos en espacios confinados. En equipos al aire libre, deber án instalarse detectores de calor del tipo lineal, cuando un an álisis de riesgos basado en lo establecido en el documento PDVSA IR – S – 02 “Criterios para el Análisis Cuantitativo de Riesgos”, así lo justifique. En la Tabla 1 se se ñalan algunas aplicaciones para este tipo de detectores.

d.

Localización y Espaciamiento


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Los detectores puntuales de calor deber án distribuirse adecuadamente a fin de garantizar su activación en la fase incipiente de un incendio, teniendo en cuenta la buena práctica de ingeniería y las recomendaciones del fabricante. Entre los factores a considerar para la ubicaci ón de estos detectores, se encuentran: características de combustión del material, sensibilidad del detector, geometr ía del área protegida, temperatura ambiente, corrientes de aire y posibles obstrucciones. En ningún caso la separación “S” entre los detectores exceder á a la indicada por el fabricante, debiendo haber sido certificada y/o aprobada por un laboratorio reconocido. En la Figura 1 se muestra un arreglo t ípico de la ubicación de este tipo de detectores. En la localización y espaciamiento de los detectores de calor, se tendrá en cuenta lo establecido en el Código NFPA 72. Los detectores de calor deber án fijarse al techo del recinto protegido, a una distancia no inferior a 10 cent ímetros de las paredes laterales, o si se instalan sobre las paredes, deber án colocarse a una distancia entre 10 y 30 cent ímetros del techo. En la Figura 1 se muestra esta disposición. A continuación se mencionan algunos aspectos relacionados con la distribución de estos detectores: a.

En Techos Lisos Horizontales La distancia entre detectores “S” no será mayor que la certificada. Cuando se instalen detectores cerca de paredes, o tabiques que tengan una separación vertical máxima del techo de 45 centímetros, la distancia máxima a pared, o tabique deberá ser S/2. En la Figura 1 se muestra el arreglo antes descrito. La distancia máxima de cualquier detector a los v értices del techo, deberá ser 0,7 x S, tal como se muestra en la Figura 2. En recintos de techos horizontales con vigas, cuya separaci ón entre sus centros sea igual o menor de (0,9) metros, la distancia entre detectores no deberá ser mayor que la mitad de la indicada para techos lisos. Si la separación entre vigas es mayor de (0,9) metros, la distribuci ón será como se indica a continuación: – Si la viga sobresale 10 cent ímetros, o menos, por debajo del nivel del techo, se cumplirá con lo establecido para techos lisos. – Si la viga sobresale más de 10 centímetros y hasta 45 centímetros por debajo del nivel del techo, los detectores deber án colocarse a una distancia no mayor de 2/3 de la indicada para techos lisos. – Si la viga sobresale más de 45 centímetros por debajo del nivel del techo, cada espacio entre vigas deber á ser considerado como un área separada, la cual cumplirá con lo establecido para techos lisos.


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En Techos Inclinados a dos Aguas o Techos Tipo Domo Se considera que un techo es inclinado cuando tenga una pendiente mayor o igual al 6%. Una primera fila de detectores debe ser ubicada a menos de (0,9) metros de la cúspide del techo, tal como se muestra en la Figura 3. El n úmero y espaciamiento de otras filas de detectores (en caso de ser requeridos), se basará en la proyección horizontal del techo, aplicando lo establecido en el punto anterior para techos horizontales.

c.

En Techos Inclinados con Pendiente hacia un S ólo Lado Los detectores deberán localizarse según lo mostrado en la Figura 4.


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Fig 1. TECHOS LISOS, DETECTORES PUNTUALES DE CALOR O HUMO UBICACION Y DISTRIBUCION 10cm

TECHO

DETECTORES ) o m i x

S / 2

) o m i n í m (

NUNCA AQUI S / 2

S

m c 0 1

á

m ( m c 5 4

UBICACION ACEPTABLE

) o m i x

á

m ( m c 0 3

PARED TABIQUE

PISO

Fig 2. TECHOS LISOS, DETECTORES PUNTUALES DE CALOR DISTANCIA DE SEPARACION S / 2

S

S

S / 2

(0,7 x S)

S / 2

S DETECTOR

S

S / 2

VISTA DE LA PLANTA


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Fig 3. TECHO INCLINADO A DOS AGUAS, DISTRIBUCION DE DETECTORES PUNTUALES DE CALOR D PENDIENTE6% CUALQUIER SITIO DEL AREA RAYADA

0,9m

0,9m

S = SEPARACION D = DETECTOR

D

D

S / 2

S

S / 2

S

Fig 4. TECHO INCLINADO CON PENDIENTE HACIA UN SOLO LADO DISTRIBUCION DE DETECTORES PUNTUALES DE CALOR PENDIENTE6%

D D D D D D

0,9m S / 2

S

S

S

S

S

MAXIMO


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d.

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En Espacios Abiertos La localización de detectores lineales de calor, requerir á un análisis específico de cada situación en particular. Se deber á considerar además, los requerimientos de espacio para operaci ón y mantenimiento de los equipos protegidos.

e.

6.2.2 a.

Otros Aspectos: a.

La instalación de detectores en áreas clasificadas, deberá realizarse teniendo en cuenta lo indicado en las Normas COVENIN 200 y 1176, y el documento PDVSA IR – E – 01 “Clasificación de Areas”.

b.

Los detectores deberán instalarse donde no est én expuestos a daños mecánicos.

c.

Deberá evitarse que las conducciones el éctricas de los detectores y los propios detectores, estén soportados en equipos o estructuras sometidas a vibraciones. Los detectores deber án soportarse independientemente de sus conducciones eléctricas, a través de una caja terminal de conexi ón, o mediante bases de soporte.

Detectores de Humo Tipos de Detectores de Humo – Detectores Iónicos Son detectores puntuales que consisten en una c ámara con un elemento radioactivo, que produce la ionizaci ón del aire en dicha cámara, y permite el paso de una cierta corriente el éctrica entre dos electrodos, a través del aire ionizado. Cuando las partículas de humo del incendio ingresan a la c ámara de ionización, originan un cambio en la conductividad el éctrica, hasta alcanzar el nivel de activación del detector. Los detectores iónicos son más sensibles a las partículas invisibles que son producidas en la mayoría de las combustiones con llama. – Detectores Fotoeléctricos El principio de detección se basa en la dispersi ón de un haz de luz que incide sobre un elemento fotosensible. Cuando las part ículas de humo atraviesan el haz de luz, una parte de los rayos son dispersados sobre el sensor fotosensitivo. Este tipo de detector es m ás sensible a las partículas visibles producidas por la mayoría de las combustiones sin llama. Y es menos sensible a las partículas más pequeñas típicas de las combustiones con llama al igual que al humo de coloración negra.


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b.

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Aspectos Generales Los detectores de humo deberán cumplir con lo establecido en las Normas COVENIN 1176, 1420 y 1443. Entre los aspectos más resaltantes de estos detectores figuran su capacidad de restauración automática, y mayor velocidad de respuesta que los detectores de calor. Sin embargo, los detectores de humo son m ás susceptibles a falsas alarmas, por lo que se instalarán en un arreglo de zonas cruzadas cuando activen sistemas fijos de extinción de incendios.

c.

Aplicación Los detectores de humo se utilizan principalmente para la protecci ón de riesgos en espacios confinados y son los m ás adecuados para detectar incendios de materiales sólidos que arden internamente. Por ello, resultan aplicables en ocupaciones tales como: oficinas, salas de control, equipos el éctricos, salas de computación y canalizaciones de cables el éctricos. En la Tabla 1, se indican algunas instalaciones de la IPPN que suelen protegerse con detectores de humo.

d.

Localización y Espaciamiento Los detectores de humo, deber án distribuirse teniendo en cuenta la buena práctica de ingeniería y las recomendaciones del fabricante. Entre los factores a considerar están: características de combustión del material, sensibilidad del detector, geometría del área protegida, corrientes de aire y posibles obstrucciones. En ningún caso la separación entre detectores excederá a la indicada por el fabricante. En la localización y espaciamiento de detectores de humo, se tendr á en cuenta lo establecido en el Código NFPA 72. Los detectores de humo deberán fijarse al techo del recinto protegido, a una distancia no inferior a 10 centímetros de las paredes laterales, o si se instalan sobre las paredes, a una distancia entre 10 y 30 cent ímetros del techo. En la Figura 1 se muestra esta disposición. En aquellas instalaciones donde sea cr ítica la detección de los incendios en su fase incipiente y exista la posibilidad de estratificaci ón del humo, se deberá considerar el montaje alterno de detectores en el techo y por debajo del techo. Esta alternativa deberá considerarse en recintos con techos a gran altura, o cuando existan corrientes de aire que retrasen, o impidan, la llegada del humo hasta el detector ubicado en el techo. En la Figura 5 se muestra dicha ubicaci ón alterna de los detectores de humo. A continuación se presentan algunos aspectos relevantes en la distribuci ón de los detectores de humo:


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a.

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En Techos Horizontales Lisos En recintos con techo horizontal liso, la distancia de separaci ón “S” no deberá ser mayor que la indicada por el fabricante. Como valor referencial para cálculos preliminares, se considerará un área máxima de cobertura de 84 m2 por detector. Cuando exista ventilación forzada, o aire acondicionado, que produzca un cambio del volumen de aire de 20 veces o más por hora, el área de cobertura no será mayor de 19 m2, y los detectores no se deberán colocar a menos de 0,9 metros de la rejilla de suministro de aire y a una distancia no mayor de 0,9 metros de la rejilla de retorno, o extracci ón de aire, siempre que sea posible. Los techos horizontales con vigas, cuya separaci ón entre sus centros sea igual o menor de un (1) metro y no sobresalgan m ás de 20 centímetros del nivel del techo, se considerarán como techos lisos y deber án cumplir con lo establecido anteriormente. En techos horizontales con vigas, cuya separaci ón entre sus centros sea mayor de un (1) metro y éstas sobresalgan más de 20 centímetros por debajo del nivel del techo, cada espacio entre vigas deber á ser considerado como un área separada y cumplirá con lo establecido anteriormente para techos lisos, debiendo instalarse como m ínimo un (1) detector.

b.

En Techos Inclinados a dos Aguas 1.

Sin Ventilación Forzada Se deberán colocar dos (2) filas de detectores a 90 cent ímetros de separación del vértice del techo, en ambas alas. Filas adicionales de detectores, deberán colocarse a una separaci ón “S” entre ellas, medida sobre la proyección horizontal del techo, las filas extremas de los detectores se colocarán a una distancia no menor de S/2 de las paredes. En la Figura 6 se muestra el arreglo antes descrito.

2.

Con Ventilación Forzada Los detectores de humo para este tipo de ocupaci ón deberán distribuirse según la recomendación del fabricante, realizando pruebas de ensayo cuando se considere necesario.

3.

Con Ventilación por la Cumbrera (Ventilaci ón Vertical) Cuando la separación entre los bordes internos del techo sea mayor de S/2, los detectores se deberán colocar a un (1) metro de dichos bordes tal como se muestra en la Figura 7. Si la separaci ón entre los bordes internos es igual o menor a S/2, se deber án colocar a un (1) metro de dicho borde y en forma alternada, tal como se muestra en


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la Figura 8. c.

En Techos Inclinados con Pendiente hacia un S ólo Lado En estos casos los detectores de humo se ubicar án según lo mostrado en la Figura 4.


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Fig 5. UBICACION ALTERNA DE DETECTORES DE HUMO DETECTORES DE HUMO EN TECHO

A

A

DETECTORES DE HUMO POR DEBAJO DEL TECHO

NIVEL DEL TECHO 0,9m

MINIMO

CORTE A – A

Fig 6. TECHO INCLINADO A DOS (2) AGUAS SIN VENTILACION FORZADA DISTRIBUCION DE DETECTORES DE HUMO PENDIENTE6% DETECTORES DE HUMO 0,9 m

S / 2

S

S

S

S

S

S / 2


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Fig 7. TECHOS INCLINADOS A DOS (2) AGUAS, CON VENTILACION POR LA CUMBRERA – SEPARACION ENTRE BORDES INTERNOS DE TECHO MAYOR A S/2 – DISTRIBUCION DE DETECTORES DE HUMO FILA A FILA B FILA A PENDIENTE6%

FILA B

S S S S 1m

S

S 1m >S/2

S/2

S S

S

S

S/2

Fig 8. TECHOS INCLINADOS A DOS (2) AGUAS CON VENTILACION POR LA CUMBRERA – SEPARACION ENTRE BORDES INTERNOS DE TECHOS MENOR O IGUAL A S/2 – DISTRIBUCION DETECTORES DE HUMO

FILA A FILA B FILA A PENDIENTE6% FILA B

S S S S 1m

S

S 1m S/2



S/2

S

S S S

S/2

MANUAL DE INGENIERIA DE RIESGOS SISTEMA DE DETECCION Y ALARMA DE INCENDIO

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En Techos con Altura Superior a 5 Metros Debido a la posible estratificaci ón de las partículas de humo, se deberán colocar detectores a dos (2) niveles. Un cincuenta por ciento (50%) de los detectores se instalaran a nivel de techo y el otro cincuenta por ciento (50%) a no menos de (0,9) metros por debajo del nivel del techo. Este arreglo se muestra en la Figura 5.

e.

En Falsos Suelos En falsos suelos por los que se tiendan conductos de cables, deber á considerarse la instalación de detectores de humo espaciados seg ún recomendaciones del fabricante.

e.

Otros Aspectos La instalación de los detectores de humo deber á cumplir con lo indicado en el punto 6.2.1.e. de la presente Gu ía. Los detectores de humo no deber án instalarse donde la temperatura ambiente pueda exceder 37,8 °C a menos que estén aprobados para temperaturas mayores.

6.2.3

Detectores de Llama Son dispositivos sensibles a la radiaci ón infrarroja o ultravioleta, emitida por las llamas del incendio. La Tabla 2 muestra una comparación entre los diferentes tipos de detectores de llama y sus aplicaciones para diferentes clases de incendios.

a.

Aspectos Generales Los detectores de llama deberán cumplir con lo establecido en la Norma COVENIN 1176. A continuación se mencionan alguno aspectos generales de los diferentes tipos de detectores de llama: a.

Detectores Ultravioleta – Los detectores de llama (UV) responden a radiaciones de longitud de onda menor de 4.000 Angstrom. Su velocidad de respuesta es prácticamente instantánea, sin embargo, son también sensibles a otra fuentes de radiación ultravioleta no procedentes del incendio, tales como: • Tormentas eléctricas •

Radiaciones Gamma y X, procedentes de equipos para ensayos no destructivos

•

Arcos de soldadura


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Indice norma

Cuando se instalen en áreas exteriores, deberá utilizarse un arreglo en zona cruzada cuando los mismos activen sistemas autom áticos de extinción de incendios, o sistemas de parada de emergencia.

b.

– Resultan poco afectados por condiciones ambientales, tales como: corrientes de aire, lluvia, o temperaturas extremas. – Los detectores ultravioleta, deber án disponer de dispositivos para auto – supervisión automática. Este requerimiento se debe a la posible disminución de la sensibilidad del detector, por falta de limpieza del lente. Detectores Infrarrojos

c.

– Los detectores infrarrojos (IR) responden a radiaciones con longitud de onda por encima de 7.700 Angstroms. En general, se limita la sensibilidad del detector a una estrecha banda alrededor de 4,3 micrones (longitud de onda de emisi ón del CO2), a fin de evitar la respuesta a la radiación solar. Además, suelen incorporar dispositivos que permiten únicamente la respuesta del detector cuando la fuente de radiación no es estática, sino que “parpadea”, tal como ocurre con la llama de un incendio. – Estos detectores están propensos a falsas alarmas generadas por destellos, reflejos de luces, o equipos calientes. Detectores Combinados Ultravioleta e Infrarrojo El detector de llama combinado de UV – IR es muy confiable, debido a que posee alta velocidad de detección y es menos propenso a falsas alarmas, tales como las provenientes de descargas atmosf éricas (rayos), o equipos calientes. Los detectores de llama combinados UV – IR, deberán disponer de dispositivos de auto – supervisión automática.

d.

Detectores Duales Infrarrojo –Infrarrojo El detector dual IR – IR posee dos (2) sensores, los cuales responden a longitudes de onda diferentes dentro del espectro infrarrojo (3,8 y 4,3 micrones). Uno de ellos, coincide con la banda de emisi ón infrarroja del dióxido de carbono caliente y el otro act úa libre de dicha banda. Esta característica le permite diferenciar entre una llama debida a incendios de hidrocarburos y cualquier otra fuente de radiaci ón infrarroja, tal como: arcos de soldadura, cuerpos calientes, o luces destellantes. Este tipo de detector (IR – IR), es más adecuado que el detector ultravioleta (UV), en aquellos casos en que este último pueda estar afectado por arcos de soldadura.


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b.

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Aplicaciones Los detectores de llama (UV), se usar án en instalaciones de alto riesgo donde se almacenen o manipulen materiales inflamables o combustibles y exista la posibilidad de que ocurran incendios de r ápida propagación. En la Tabla 1, se muestran una guía para la aplicación de estos detectores en algunas instalaciones de la IPPN. Los detectores de llama Infrarrojos (IR) poseen mayores limitaciones en su aplicación. Se podrán utilizar cuando existan fuentes de radiaci ón ultravioleta en el área protegida, y cuando el material incendiado no produzca humos densos que absorban la radiación dentro del espectro infrarrojo, al cual es sensible el detector.

c.

Localización y Espaciamiento La localización y espaciamiento de los detectores de llama, deber á cumplir con lo establecido en la Norma COVENIN 1176 y en el C ódigo NFPA 72. A continuación se mencionan algunos de los aspectos m ás resaltantes, que deberán tenerse en cuenta en la localizaci ón y espaciamiento de los detectores seleccionados. – Los detectores de llama UV no deber án ser ubicados de manera que el cono de visión coincida con el horizonte. Deber án ser orientados hacia abajo, para cubrir el área de riesgo a proteger y reducir la probabilidad de detectar radiaciones UV provenientes de la luz solar. – Los detectores de llama UV deberán ser accesibles para permitir la limpieza del lente. – Cuando se instalen detectores de llama IR, se deber án apantallar adecuadamente para evitar señales de interferencias provenientes de fuentes externas, tales como: destellos y reflejos de luces o radiaciones de equipos calientes.

d.

Otros Aspectos – La instalación de los detectores de llama, deberá cumplir con lo indicado en el punto 6.2.1.e. de la presente Gu ía. – Se recomienda utilizar cable blindado para conectar los detectores al tablero central de control y tomar pasos a fin de minimizar las interferencias el éctricas presentes normalmente en los ámbitos industriales según la norma PDVSA K – 334 “Instrumentation and Thermocuple Extension Cables ”. – Los detectores deberán disponer de montajes ajustables para facilitar la graduación y ajuste del campo de visión.


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– Los detectores deberán ser instalados como mínimo a 60 centímetros del techo cuando se encuentren en área cerradas, para evitar que la acumulaci ón de humo denso proveniente del incendio pueda obstruir su visi ón. Los detectores deberán ser orientados de forma que su cono de visi ón no resulte obstaculizado por elementos estructurales, u otros objetos opacos. 6.2.4

Estaciones Manuales de Alarma Las estaciones manuales de alarma son dispositivos de se ñalización que permiten notificar una situación de peligro y /o incendio en una instalaci ón, y deberán cumplir con la Norma COVENIN 758. El uso de las estaciones manuales de alarma, deber á estar restringido a la señalización de emergencias debidas a incendios, explosiones o escapes de sustancias peligrosos.

a.

Aplicación Las estaciones manuales de alarma, se instalar án en áreas de riesgo potencial de incendio, tales como: unidades de proceso, áreas de almacenamiento, plantas compresoras de gas, estaciones de bombas, sub – estaciones eléctricas, instalaciones portuarias, laboratorios, llenaderos de camiones, cuartos de control, centros de computaci ón, almacenes, depósitos, edificaciones y hangares.

b.

Ubicación y Distribución En edificaciones y otros recintos confinados, las estaciones manuales de alarma deberán estar ubicadas en sitios visibles y distribuidas en el área protegida de forma que no resulten obstruidas y sean f ácilmente accesibles. Se colocar án en las vías normales de salida del área protegida, de acuerdo a los siguientes criterios: a.

Deberá colocarse al menos (1) una estación manual de alarma en cada nivel.

b.

Se colocará el número necesario de estaciones manuales en cada nivel, a fin de obtener un recorrido horizontal m áximo de 30 metros entre el usuario y la estación.

c.

En las vías de escape, cercanas a las salidas de la edificaci ón. En áreas industriales al aire libre, las estaciones manuales de alarma se ubicarán en la periferia de la instalaci ón, junto a las vías normales de paso y en el exterior de las salidas del edificio de control. La distribución de las estaciones manuales, se realizar á de forma que la distancia máxima a recorrer sea de 50 metros en áreas de proceso y de 100 metros en áreas de almacenamiento.


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c.

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Instalación En áreas clasificadas, las estaciones manuales de alarma deber án cumplir con la Norma COVENIN 200. Las estaciones manuales de alarma podr án instalarse en paredes, postes, estructuras metálicas. Se recomienda pintar de color rojo los postes, o estructuras sobre las cuales éstas se instalen, para facilitar su r ápida localización. Las estaciones manuales, deberán instalarse a una altura mínima de 1,15 metros y máxima de 1,50 metros sobre el nivel del piso. Los elementos usados para su fijación (pernos), deberán ser independientes de los utilizados para los dispositivos que componen la estaci ón manual. Las estaciones manuales de alarma que necesiten ser empotradas para su instalación, deberán sobresalir como mínimo 1,5 centímetros de la superficie de empotramiento. Las partes metálicas deberán protegerse adecuadamente contra la corrosi ón, atmósfera marina y otras sustancias presentes en el ambiente, mediante la aplicación de esmaltado en caliente, galvanizado u otros procedimientos equivalentes. Todas aquellas partes construidas en acero inoxidable, no requieren de tal protección adicional.

6.2.5

Otros Tipos de Detectores En algunas aplicaciones espec íficas, se utilizan detectores cuyo funcionamiento no está basado en los principios de activaci ón de los detectores más comunes mencionados previamente. Tal ocurre con detectores sensibles a concentraciones anormales en el ambiente de ciertas sustancias originadas en el incendio.

6.3

Activación de Sistemas de Extinción de Incendios

Todos los tipos de detectores mencionados previamente, pueden ser utilizados para activar sistemas de prevenci ón y/o extinción de incendios. La activación puede realizarse tras la operaci ón de un único detector, o requerir la operación de varios detectores (sistema de zonas cruzadas). Los sistemas de rociadores automáticos descritos en el documento PDVSA IR – M – 03 “Sistema de Agua Contra Incendio ”, constituyen un ejemplo típico de detectores de calor asociados a un sistema de extinci ón. En este caso, la activación se produce por la operación de un único detector.


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Indice manual

Indice norma

Cuando se utilicen detectores de humo o llama para la activaci ón automática de sistemas de prevención/extinción de incendios, deberá adoptarse un arreglo de zonas cruzadas. La operación de un detector producirá solamente una señal de alarma. Cuando un segundo detector, no conectado al mismo circuito de señalización que el primero, es tambi én activado, se produce la operaci ón automática del sistema de extinción de incendios. El arreglo de zonas cruzadas, permite reducir la descarga del sistema de extinción debido a falsas alarmas. Dentro de un recinto protegido por un sistema de detecci ón en zonas cruzadas, deberá utilizarse un sólo tipo de detector, y no mezclar diferentes tipos de detectores.

6.4

Fuentes de Alimentaci ón El éc trica El suministro de energía eléctrica para el tablero central de control y los dem ás componentes del sistema, deber á provenir de dos fuentes de alimentaci ón independientes. La fuente principal de alimentaci ón deberá ser confiable, de capacidad adecuada, y su conexi ón al tablero de control, se realizará mediante circuitos exclusivamente dedicados y debidamente identificados. Ver el documento PDVSA K – 331 ”Instrument Power Supplies” para más detalles. Bajo condiciones de máxima carga, la fuente de alimentación de respaldo deberá tener suficiente capacidad para operar el sistema de detecci ón durante 24 horas, y posteriormente al final de ese per íodo, operar durante 10 minutos todos los dispositivos de anunciación de alarma usados para desalojo o para prestar asistencia en el sitio de una emergencia, tal y como se establece en la Norma COVENIN 1041. Se tendrán también en cuenta los códigos: COVENIN 200, NFPA 70 y 72.

6.5

Sistemas de Alarma de Incendios Los sistemas de alarma de incendios permiten notificar los incendios producidos en una instalación, alertando al personal encargado del combate. El sistema deberá ser lo más sencillo posible, a fin de evitar confusiones en el momento de la emergencia. El diseño usualmente preferido consiste en un sistema codificado de señales, con indicación en un lugar de presencia permanente de personal (sala de control, estaci ón de bomberos), que permite activar uno o más difusores de sonido. La indicación se realizará preferiblemente en un panel gráfico en que se representen las diferentes áreas o zonas, que constituyen la instalación protegida. Los sistemas de alarma de incendios deber án cumplir con lo establecido en la Norma COVENIN 1041.


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6.5.1

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Indice norma

Difusores de Sonido Los sistemas de alarma de incendio, incorporan distintos tipos de se ñales audibles producidas por difusores de sonido. Los difusores de sonido deber án poder ser activados manual, o autom áticamente en el caso de una alarma de incendio, y estarán estratégicamente ubicados para asegurar una m áxima cobertura en la instalación. La señal de alarma se deberá activar inmediatamente que se detecte una situación de emergencia. La señal de alarma previa para sistemas que protegen un riesgo individual, se deberá activar automáticamente a través de los detectores, e indicará la zona afectada. Su indicación deberá aparecer en el tablero central de control mediante luz y sonido, y éste último será diferente al de otras alarmas. La señal de alarma general se activará en forma manual o automática cuando se detecte una emergencia. Esta se ñal será audible, variando su frecuencia y tono de acuerdo con lo establecido en los planes de emergencia de cada instalaci ón. La señal de alarma con transmisión de voz, utilizada generalmente en edificaciones para emitir instrucciones verbales a los ocupantes, ser á operada desde el tablero central de control, o desde la estaci ón central de incendio.

6.5.2

Alarma Dentro de Edificaciones La señal de alarma general será clara, audible y repetitiva, con un tono ascendente que comienza en 600 Hertz y finaliza en 1.100 Hertz, con una duración de 2,6 segundos y un intervalo de 0,4 segundos entre ciclos de tono.

6.5.3

Alarma en Areas Industriales La señal de alarma general en instalaciones al aire libre, ser á acústica y variará su frecuencia y tono, de acuerdo con lo establecido en los planes de emergencia de cada instalación. La señal puede provenir de sirenas el éctricas, pitos de aire o vapor, estratégicamente situados para asegurar una cobertura m áxima. En áreas ruidosas o remotas, donde la se ñal de alarma general no puede oírse, se podrán utilizar destellos de luces. En el interior de edificaciones, se proveer án dispositivos auxiliares de alarma (campanas, timbres o cornetas).

6.5.4

Sistema Telef ónico de Alarma de Incendios La notificación de incendios podrá también realizarse mediante sistema telefónico, a través de un número de código dedicado y restringido para este uso únicamente. Cuando se utilice este sistema de notificaci ón, deberá disponerse de un teléfono especial en la Estación Central de Alarma de Incendio, capaz de recibir llamadas únicamente y de color rojo, para distinguir su uso especial. Podr án proveerse extensiones telefónicas en otras ubicaciones tales como: cuartos de control, edificio de vigilancia, departamentos p úblicos de bomberos.


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6.6

Indice manual

Indice norma

Señ ales Supervisorias Las señales supervisorias de sistemas autom áticos de detección de incendios, y otros sistemas asociados, deberán cumplir con lo establecido en las Normas COVENIN 200 y 1041.

6.7

lizaci ón Circuitos de Se ña

Son los circuitos que transmiten las se ñales de alarma y averías, desde los puntos de origen al tablero remoto de control, tablero central y/o estaci ón central de incendios.

6.8

Inspecció n, Pruebas y Mantenimiento Debido a que los detectores son equipos cr íticos, deberán ser probados e inspeccionados con una frecuencia acorde con las recomendaciones del fabricante y la experiencia propia. As í mismo, deberán estar incorporados en el programa de mantenimiento preventivo.


PDVSA IR –I –01


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REVISION

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TABLA 1. GUIA PARA SELECCION DE DETECTORES POR TIPO DE INSTALACION (*) TIPO DE DETECTOR TIPO DE INSTALACION

CALOR

HUMO

X (NOTA 1)

PLANTAS DE PROCESO

X (NOTA 2) X (NOTA 3)

PLANTAS DE GENERACION ELECTRICA

LLAMA

X (NOTA 2)

ESTACIONES PRINCIPALES DE BOMBAS

X (NOTA 1)

X (NOTA 4)

LLENADEROS DE CISTERNAS

X (NOTA 1)

X (NOTA 4)

INSTALACIONES PORTUARIAS

X (NOTA 1)

X (NOTA 4)

DE

X (NOTA 1)

X (NOTA 4)

TANQUES DE ALMACENAMIENTO ATMOSFERICOS (LIQUIDOS INFLAMABLES)

X (NOTA 1)

X (NOTA 4)

ESTACIONES DE FLUJO, MEDICION Y CONTROL

ESTACIONES

CUARTOS DE CONTROL

X (NOTA 5)

SALAS DE COMPUTACION/ALMACENAMIENTO DE DATOS

X (NOTA 5)

CENTROS DE DISTRIBUCION DE POTENCIA ELECTRICA (SUBESTACIONES ELECTRICAS

X (NOTA 5)

CENTROS DE CONTROL DE MOTORES

X (NOTA 5)

CUARTOS DE INTERRUPTORES

X (NOTA 5)

LABORATORIOS

X (NOTA 6)

X (NOTA 7) X (NOTA 4)

HANGARES DE AVIACION ESTACIONES DE EXPENDIO DE COMBUSTIBLES a. VENTA Y EXHIBICION b. DEPOSITOS

X X


PDVSA IR –I –01


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REVISION

FECHA

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ENE.96


Indice manual

Indice norma

TIPO DE DETECTOR TIPO DE INSTALACION

CALOR

HUMO

LLAMA

DEPOSITOS Y ALMACENES, SEGUN EL TIPO DE MATERIALES: a. MADERA Y PAPEL

X

b. PLASTICOS

X

c. ALIMENTOS

X

d. METALES

X

X

e. LIQUIDOS Y GASES INFLAMABLES TALLERES DE PINTURA/CARPINTERIA

X X

X X

EDIFICIOS, SEGUN TIPO DE OCUPACION: a. ADMINISTRATIVOS, OFICINAS

X (NOTA 8)

X (NOTA 10)

b. EDUCACIONALES (LICEOS, ESCUELAS) c. RECREATIVOS (AUDITORIOS, TEATROS)

X (NOTA 9)

X (NOTA 11)

X (NOTA 11)

d. BIBLIOTECAS

X

e. CLINICAS Y HOSPITALES (MAS DE 500 m 2 DE SUPERFICIE)

X X (NOTA 12)

CENTRALES TELEFONICAS SALAS DE DOCUMENTOS

REPRODUCCION/ARCHIVO

RESTAURANTES Y COMEDORES ESTACIONAMIENTO CUBIERTO DE VEHICULOS (DESDE 500 m2 DE SUPERFICIE POR NIVEL) ∗

X X (NOTA 13)

X (NOTA 13)

X

La selección definitiva del tipo de detector depender á de la criticidad de la instalación a proteger.


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NOTAS 1. Detectores de calor lineal (tipo tubo neumático fusible o similar), sobre equipos de alto riesgo específico, tales como: baterías de intercambiadores y bombas; múltiples de válvulas; sellos de tanques de techos flotante; tanques de almacenamiento presurizado; estructuras de soporte de brazos de carga. 2. Detectores ultravioleta localizados en equipos críticos, tales como: turbinas de gas; compresores y bombas al aire libre. En función de un análisis de riesgos. 3. En recintos cerrados que contengan equipo eléctrico: cuartos de interruptores; salas de m áquinas; canalizaciones o conductos de cables. 4. Detectores ultravioleta cubriendo el área general de la instalación. Aplicable en instalaciones de alto riesgo normalmente no atendidas o parcialmente atendidas y previa realizaci ón de un análisis de riesgos. 5. Detectores iónicos cubriendo todo el recinto, incluyendo suelos y techos falsos, canalizaciones de cables. Se considera la instalaci ón de detectores en el interior de cerramientos de equipos eléctricos/electrónicos. Se analizará la influencia de las corrientes de aire en la ubicaci ón y espaciamiento de los detectores. 6. Detectores puntuales de calor por velocidad de incremento de temperatura. 7. En áreas donde no resulten afectados por corrientes de aire y humos producidos en campanas. 8. Hasta 500 m2 por planta y/o hasta tres niveles de altura. 9. Más de 500 m 2 por planta y/o más de tres niveles de altura. 10. Desde 2.000 m2 de superficie techada. 11. Cuando no estén incorporados a otra edificación y el riesgo sea moderado, se instalarán detectores de calor únicamente. 12. Cuando existan baterías de ácido se instalarán únicamente detectores de calor por incremento de temperatura. 13. En áreas donde se preparen comidas calientes se instalarán únicamente detectores de calor de temperatura fija.

Ir-i-01 Sistema de Deteccion y Alarma de Incendio

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