Sprinkler Protection for Storage (DS 8-9)

Automatic Sprinkler Protection for Storage (DS 8-9) Panamá Febrero 2014 FM Global - Structure Investigación y Desarrollo Ingeniería Centro de Investigación 2012 FM Global. Todos los derechos reservados. 1

FM Global Reserch Campus Are the Sprinklers effective? América Latina América del Norte Europa Automatic Sprinkler Systems adequate Automatic Sprinkler Systems Inadequate Ásia/Pacífico 0 1 2 3 4 5 6 7 FM Global losses in millons of dollars (average loss per fire) 2012 FM Global. Todos los derechos reservados. 2

Qué buscan los clientes Diseño de vanguardia Soluciones a bajo costo Conocimiento especializado Flexibilidad para cambios futuros Diseño técnico conforme a más de una norma Fluidez en el avance del proyecto Finalización del proyecto en el plazo y presupuesto disponibles Normas de FM Global frente a normas locales Normas de FM Global: Tienen un solo enfoque en la prevención de siniestros. Dan las mejores sugerencias para lograr la mejor prevención de siniestros. Son pautas de vanguardia con potencial de aplicación a nivel mundial. Están diseñadas para evitar pérdidas materiales y para reducir los posibles daños en caso de siniestro. 2012 FM Global. Todos los derechos reservados. 4

Normas de FM Global frente a normas locales Normas locales: Son un acuerdo de varios intereses representados por los grupos o las partes involucrados en el diseño de la norma. Pueden ser jurisdiccionales o de asesoramiento. Definen requisitos mínimos. Son aplicables a nivel local o nacional. Se concentran en aspectos de salud y seguridad d en un contexto jurisdiccional. Su actualización puede tomar un tiempo considerable y, por lo tanto, es posible que no reflejen el último conocimiento o la tecnología más reciente. Norma de FM Global frente a norma local Si la norma de FM Global es más rigurosa que la norma local: seguir la norma de FM Global, con todos los aspectos aplicables de la norma local. Si la norma de FM Global es menos rigurosa que la norma local: seguir la norma local, con todos los aspectos aplicables de la norma de FM Global. 2012 FM Global. Todos los derechos reservados. 5

Qué fichas técnicas de FM Global trataremos hoy? Ficha Técnica FM Global Título Descripción 2-0 Directrices para la instalación de rociadores automáticos Proporciona recomendaciones para la instalación de sistemas de rociadores automáticos y sus componentes auxiliares no enterrados. 8-1 Commodity Classification Directrices para la clasificación de productos. 8-9 Storage of Class 1, 2, 3, 4 and plastic commodities Diseño de sistemas de rociadores automáticos para almacenamiento Supresión de incendios con rociadores Descarga necesaria Volum men de agua Zona de Supresión Descarga suministrada Tiempo 2012 FM Global. Todos los derechos reservados. 6

Patrón de descarga de rociadores Ocupación Almacenamiento Zonas sin almacenamiento Protección especial (torres de refrigeración, conductos, etc) Terminología de rociadores Rociador para almacenamiento Rociador para zonas sin almacenamiento Rociador de protección especial 2012 FM Global. Todos los derechos reservados. 7

Atributos clave del rociador Factor K Orientación Clasificación de RTI (índice de tiempo de respuesta) Espaciado de los rociadores Temperatura nominal Fire Test Data Graph Ceiling Temperature 288 C 260 C 232 C 204 C 177 C 149 C 121 C 93 C 66 C 38 C 2012 FM Global. Todos los derechos reservados. 8

K-Factor Upright Sprinkler K 16.8 @80gpm Upright Sprinkler K 11.2 @80gpm 15 Sprinklers Operated 29 Sprinklers Operated Orientation Pendent Sprinkler K 11.2 a60gpm Upright Sprinkler K 11.2 a 100 gpm 10 Sprinklers Operated 32 Sprinklers Operated 2012 FM Global. Todos los derechos reservados. 9

Response Time Index Rating (RTI) QR Pendent Sprinkler K 14.0 SR Pendent Sprinkler K 14.0 @100 gpm @ 120 gpm 11 Sprinklers Operated 17 Sprinklers Operated (Uncontrolled Fire - Test Terminated) Temperature Rating Upright Sprinkler K 11.2, Upright Sprinkler K 11.2, 150 F @80gpm 280 F @80gpm 24 Sprinklers Operated 43 Sprinklers Operated (Uncontrolled Fire) 2012 FM Global. Todos los derechos reservados. 10

Sprinkler Spacing EC Upright Sprinkler, K 25.2 SC Upright Sprinkler K 11.2 @ 60 gpm @ 80 gpm Spacing: 14 ft 14 ft Spacing: 10 ft 10 ft 1 Sprinkler Operated 24 Sprinklers Operated Empty Plastic Tote Box Fire Test 4.1 m (13.5 f ft) Elevation View 2.4 m (7.87 ft) Plan View 2012 FM Global. Todos los derechos reservados. 11

Empty Plastic Tote Box Fire Test QR Upright Sprinkler, K 16.8, SR Pendent Sprinkler, K 14.0, Spacing : 10 ft 10 ft Spacing: 10 ft 10 ft P: 50 psi P: 75 psi Q: 120 gpm C: 120 gpm Empty Plastic Tote Box Fire Test QR Upright Sprinkler, K168 16.8 SR Pendent Sprinkler, K140 14.0 2012 FM Global. Todos los derechos reservados. 12

Empty Plastic Tote Box Fire Test QR Upright Sprinkler, K168 16.8 SR Pendent Sprinkler, K140 14.0 Empty Plastic Tote Box Fire Test QR Upright Sprinkler, K168 16.8 SR Pendent Sprinkler, K140 14.0 2012 FM Global. Todos los derechos reservados. 13

Empty Plastic Tote Box Fire Test QR Upright Sprinkler, K168 16.8 SR Pendent Sprinkler, K140 14.0 20 Sprinklers 2,400 gpm 6Sprinklers 710 gpm The new approach for storage sprinkler design Density Over Area Number of Sprinklers @ Pressure 2012 FM Global. Todos los derechos reservados. 14

Cómo convertir criterios de diseño Criterio existente: Densidad: 0.80 gpm/ft² sobre 1,500 ft² Distribución de los rociadores: 100 ft² Factor K: 16.8 Cálculo: Qs Q P N = 0.80 gpm/ft² * 100 ft² = 80 gpm (flujo por rociador) = k * P = Q²/k² = (80 gpm)²/(16.8)² = 22 psi (presión del rociador del extremo) = 1,500 ft²/100 ft² = 15 (rociadores en el área más remota hidráulicamente) El diseño existente es de 15 rociadores @ 22 psi Cómo convertir criterios de diseño Criterio existente: Diseño hidráulico: 12 rociadores @ 35 psi Distribución de los rociadores: 100 ft² Factor K: 16.8 Cálculo: A = 12 rociadores * 100 ft²/rociador = 1,200 ft² (área de diseño) Qs = k * P = 16.8 * 35 = 100 gpm (flujo por rociador) D = 100 gpm/100 ft² = 1.0 gpm/ft² (densidad d mínima) El diseño existente es de 1.0 gpm/ft² sobre un área de 1,200 ft² 2012 FM Global. Todos los derechos reservados. 15

Plastics Plastics Unexpanded: Solid Products High Density Plastics Expanded: Products low Density Foam Factors for Sprinkler Design Storage Occupancies Commodity Classification Scheme (FM DS 8-1) Percent of Weight (%) - Unexpand ded Plastic 20 15 10 Plastics Class IV 5 I,II, III 0 5 10 15 20 25 30 Percent of Volume (%) Expanded Plastic 2012 FM Global. Todos los derechos reservados. 18

Factors for Sprinkler Design Roll paper Baled waste paper Rubber tires Idle pallets Flammable liquids/gases Nonwovens Hanging garments, etc. Factors for Sprinkler Design Building Construction Ceiling slope Nonstorage Sprinklers Maximum 10 for wet pipe systems Maximum 20 for dry pipe systems Storage Sprinklers Maximum 10 for QR sprinklers Maximum 10 for SR sprinklers (no IRAS provided) Maximum 20 for SR sprinklers (IRAS provided) 2012 FM Global. Todos los derechos reservados. 22

Factores para el diseño de rociadores Construcción del edificio Tipo de techo (con o sin obstrucciones) Rejillas abiertas Ventilaciones de calor/humo Cortinas delimitadoras Factores para el diseño de rociadores Techo sin obstrucciones 2012 FM Global. Todos los derechos reservados. 23

Factores para el diseño de rociadores Techo con obstrucciones (FT 2-0, Apéndice A) a Estructura del techo a > 100 mm Estructura de techo con sección transversal < 70% abierta Factores para el diseño de rociadores Ventilaciones de calor o humo (FT 2-0, Sección 2.1.1.7) 2012 FM Global. Todos los derechos reservados. 24

Considerations for sprinkler design Sustainability options the hose stream demand is 950 l/min, and the water supply duration is 1 hour. Flexibility Design should offer flow/pressure reserves to allow for future protection upgrades or compensate for sprinkler system pipe work deterioration Di ñ d i t d Diseño de sistemas de rociadores en el techo para almacenes 2012 FM Global. Todos los derechos reservados. 25

Proceso de diseño para sistemas de rociadores para almacenamiento en pilas sólidas Siga el diagrama de flujo de diseño de sistemas de protección para almacenamiento en pilas sólidas FT 8-9, Figura 1 FT 8-9, Figura 1 Clasificación de productos (FT 8-1, Figura 1) el peso (%) - n expandir Porcentaje d Plástico si 20 15 10 Plástico Clase IV 5 I,II, III 0 5 10 15 20 25 30 Porcentaje del volumen (%) Plástico expandido Considerar el producto como plástico expandido si más que el 40% del volumen de un pallet es plástico expandido 2012 FM Global. Todos los derechos reservados. 26

FT 8-9, Figura 1 Altura del techo Nota: las opciones de protección de la FT 8-9 son adecuadas para todas las alturas de techo menores o iguales a la altura máxima de la línea correspondiente, con la única condición de que la cima del almacenamiento esté por lo menos 3 ft (0.9 m) abajo de los deflectores de los rociadores. Mín. 3.0 ft (0.9 m) DS 8-9, Figura 1 Determine the protection design options Determine the protection design options (FM Global Data Sheet 8-9, Tables 2 to 6) 2012 FM Global. Todos los derechos reservados. 27

FT 8-9, Figura 1 Determine los requisitos de separación de los rociadores del techo (FT 8-9, Tabla 1) DS 8-9, Figura 1 Determine hose stream allowance and duration Determine hose stream allowance and duration (FM Global Data Sheet 8-9, Table 14) 2012 FM Global. Todos los derechos reservados. 28

Taller Lea la descripción de un proyecto de una nueva planta en el material adjunto y siga el proceso del diagrama de flujo para establecer los criterios de diseño de un sistema adecuado de rociadores para almacenamiento en pilas sólidas. 30 minutos What we have learned Multiple design options for flexibility Balance system design with system requirement 11.2 16.8 25.2 Sprinkler K-Factor Water Supply Pressure Demand Water Supply Flow Demand per Sprinkler Piping Diameter 2012 FM Global. Todos los derechos reservados. 29

Designing i rack storage sprinkler systems (ceiling & in-rack sprinklers) Proceso de diseño de sistemas de rociadores para almacenamiento en estanterías (de estantería y de techo) Siga el diagrama de flujo de diseño de sistemas de protección para almacenamiento en estanterías FT 8-9, Figura 2 2012 FM Global. Todos los derechos reservados. 30

Rociadores para almacenamiento en estanterías (de estantería y de techo) Siga el diagrama de flujo para definición de protección por rociadores de estantería FT 8-9, Figura 3 Rociadores para almacenamiento en estanterías (de estantería y de techo) Siga el diagrama de flujo de diseño para sistemas de protección para almacenamiento en estanterías FT 8-9, Figura 2 2012 FM Global. Todos los derechos reservados. 31

Rack Storage Views Plan View Elevation Section View View DS 8-9, Figure 2 Important aspects in the design process In-rack protection system Protection options are adequate for: Maximum clearance between top level inrack sprinkler and top of storage of 3,0 m Minimum clearance between top of storage pallet and in-rack sprinkler of 150 mm, if inrack sprinklers are not provided in every transverse flue space intersection Máx. 10 ft (3 m) Mín. 6 in (150 mm) Elevation View 2012 FM Global. Todos los derechos reservados. 32

Rociadores para almacenamiento en estanterías (de estantería y de techo) Cinco pasos para diseñar sistemas de protección de rociadores de estantería Disposición horizontal de los rociadores de estantería (FT 8-9, sección 2.3.4.6) Disposición vertical de los rociadores de estantería (FT 8-9, sección 2.3.4.6) Diseño hidráulico de los rociadores de estanteríate a (FT 8-9, sección 2.3.4.8.1) Diseño hidráulico del sistema de rociadores de techo (FT 8-9, sección 2.3.4.8.2) Demanda de mangueras y duración del sistema combinado (FT 8-9, sección 2.3.5) FT 8-9, Figura 2 Paso 1: Separación horizontal de los rociadores de estantería (FT 8-9, Figuras 4 a 7) H Vista superior 2012 FM Global. Todos los derechos reservados. 33

In-Rack Sprinkler Layouts (plan view) IRAS(E) IRAS(E) IRAS(EO) FT 8-9, Figura 5 Disposiciones horizontales recomendadas para rociadores de estantería en estanterías dobles 2012 FM Global. Todos los derechos reservados. 34

FT 8-9, Figura 6 Separación horizontal (E) recomendada para rociadores de estantería en estanterías dobles FT 8-9, Figura 9 Separación horizontal (EO) para rociadores de p ( ) p estantería en estanterías dobles 2012 FM Global. Todos los derechos reservados. 35

FT 8-9, Figuras 12 y 13 Separación horizontal (E) para rociadores de estantería en estanterías dobles FT 8-9, Figura 2 Paso 2: Separación vertical de los rociadores de estantería (FT 8-9, Figura 15) V (10 a 25 ft) Vista lateral 2012 FM Global. Todos los derechos reservados. 36

FT 8-9, Figura 2 Paso 3: Diseño hidráulico del sistema de protección en estantería (FT 8-9, Tabla 12) FT 8-9, Figura 2 Paso 4: Diseño hidráulico del sistema de protección del techo (FT 8-9, Tabla 13) 2012 FM Global. Todos los derechos reservados. 37

DS 8-9, Figura 2 Important aspects in the design process Ceiling protection ti system Mín. 3 ft (0.9 m) Máx. 20 ft (6 m) Note: Protection options are adequate for all storage heights h with top of storage from 0.9 m to 6.0 m below ceiling sprinkler deflector! Elevation View DS 8-9, Figura 2 Step 4: Ceiling protection system stem design FM DS 8-9, Tables 7 to 11 2012 FM Global. Todos los derechos reservados. 38

FT 8-9, Figura 2 Paso 5: Duración y demanda para mangueras para el sistema combinado (FT 8-9, Tabla 14) Barreras horizontales (BH) en estanterías Hechas de material no combustible. Instaladas directamente t sobre una línea de rociadores de estantería. Abarcan todos los espacios de ventilación transversales. Abarcan todos los espacios de ventilación longitudinales. Por lo general, reducen el número de rociadores de estantería necesarios por nivel. No reducen el número de niveles de rociadores de estantería necesarios. BH Vista de elevación 2012 FM Global. Todos los derechos reservados. 39

Barreras horizontales en estanterías Las barreras horizontales son elementos BENEFICIOSOS, porque: Restringen los espacios libres verticales en las estanterías. Reducen la posibilidad de propagación vertical del fuego. Reducen los requisitos de protección por rociadores de estantería (número de rociadores de estantería necesarios por nivel). FT 8-9, Sección 2.3.6 Sección de aplicación especial para tratar diseños de protección por normas europeas. Incluye esquemas de protección sin necesidad de instalar rociadores frontales. Estos esquemas son aplicables bajo condiciones específicas. 2012 FM Global. Todos los derechos reservados. 40

Lecciones aprendidas Los rociadores de techo protegen el almacenamiento sobre la línea más alta de rociadores de estantería. La geometría de las estanterías afecta el diseño de los rociadores de estantería. Los rociadores de estantería con factores K más altos pueden reducir la demanda de presión total del sistema. Las barreras horizontales son elementos beneficiosos porque ofrecen requisitos reducidos para el sistema de protección por rociadores de estantería. Servicios de Revisión de Proyectos de FM Global 2012 FM Global. Todos los derechos reservados. 41

Servicios de Revisión de Proyectos de FM Global Servicios de Revisión de Proyectos de FM Global Que son? Se basan en aspectos de conservación de la propiedad. Son un servicio de consulta exclusivo para clientes de FM Global. Son una revisión técnica basada en las normas de FM Global. Son un proceso continuo que concluye con la aceptación de campo de la instalación final. No son: Un servicio de gestión de proyectos. Un servicio de diseño para contratistas. Una revisión frente a otras normas (locales). Un servicio orientado para incluir aspectos reglamentarios y de seguridad. 2012 FM Global. Todos los derechos reservados. 42

Estadísticas de Revisión de Proyectos Aceptables No Aceptables Errores más comunes en los proyectos enviados El diseño no cumple con las normas de FM Global. Los componentes no están certificados por FM Approvals. Faltan las especificaciones de los componentes. Faltan los análisis hidráulicos o no son correctos. Faltan las vistas laterales (no hay un análisis de obstrucciones). 2012 FM Global. Todos los derechos reservados. 43

Informaciones necesarias para revisiones de proyecto Conjunto completo de planes. Información clara y completa sobre la construcción de los edificios y su ocupación. Información completa sobre el diseño de los rociadores. Cálculos hidráulicos. Evaluación de otros sistemas (además de los rociadores) para identificar obstrucciones. Especificaciones de componentes para verificar si son certificados por FM Approvals. Puntos que se deben considerar para los Servicios de Revisión de Proyectos de FM Global 2012 FM Global. Todos los derechos reservados. 44

Puntos que se deben considerar para los Servicios de Revisión de Proyectos de FM Global Información general Planos de trabajo Plano de la planta a escala Plano del sistema de rociadores con vista superior a escala Plano del sistema de rociadores con vista lateral a escala Plano isométrico del sistema de rociadores Cálculos hidráulicos del sistema de rociadores Especificaciones Documentación requerida Documentación requerida Formulario 999C Datos del sistema de tubería seca Lista de verificación para revisión de proyectos FT 2-0, Sección 2.7 2012 FM Global. Todos los derechos reservados. 45