100-11-m-ch-002 Calculodelsistemadeextincionmediantepqs.docx

DEPT.

SEGURIDAD INDUSTRIAL DOC. TITLE:

CÁLCULO DEL SISTEMA DE EXTINCIÓN MEDIANTE PQS. ESTACIÓN:

DOC N0.

SACHA CENTRAL

100-11-M-CH-002

CÁLCULO DEL SISTEMA DE EXTINCIÓN MEDIANTE PQS

REVISION

DATE

DESCRIPTION / REVISION

ISSUED BY

CHECKED BY

APPROVED BY

A

13-10-2011

ISSUED FOR REVISION

A.M.C.

F.Y.A.

S.I.

B

28-11-2011

ISSUED FOR REVISION

A.M.C.

F.Y.A.

S.I.

C

04-01-2011

ISSUED FOR REVISION

A.M.C.

F.Y.A.

S.I.

19-01-2011

FOR CONSTRUCTION

A.M.C.

F.Y.A.

S.I.

23-03-2011

FOR CONSTRUCTION

A.M.C.

F.Y.A.

S.I.

0 1

THIS DOCUMENT IS PROPERTY OF RIO NAPO C.E.M., AND SHOULD NOT BE STORED, REPRODUCED, MODIFIED OR DISCLOSED TO OTHERS WITHOUT PRIOR APPROVAL FROM THE COMPANY.

DEPT.

PAGE:

SEGURIDAD INDUSTRIAL

2 of 19

DOC. TITLE:

CÁLCULO DEL SISTEMA DE EXTINCIÓN MEDIANTE PQS REVISION:

DOC N0.

1

100-11-M-CH-002

ÍNDICE DESCRIPCIÓN

PÁG.

1. OBJETIVOS ..................................................................................................................... 3 1.1 OBJETIVO GENERAL..................................................................................................... 3 1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ........................................................................................... 3 2. GLOSARIO DE TÉRMINOS ............................................................................................. 3 3. NORMAS REFERENCIALES ........................................................................................... 4 4. ALCANCE ........................................................................................................................ 5 5. JUSTIFICACIÓN .............................................................................................................. 5 6. INTRODUCCIÓN .............................................................................................................. 5 7. MARCO TEÓRICO ........................................................................................................... 6 7.1 DISEÑO DEL SISTEMA DE EXTINCIÓN DE INCENDIOS MEDIANTE PQS. .................. 7 7.2 CÁLCULO DE LAS ÁREAS LATERALES Y SUPERIOR DE LA BOMBA DE OLEODUCTO......................................................................................................................... 8 7.2.1 CÁLCULO DEL FLUJO DE PQS REQUERIDO PARA CUBRIR EL ÁREA A SER PROTEGIDA .......................................................................................................................... 9 7.2.2 SELECCIÓN DE LA TUBERÍA ...................................................................................... 9 7.2.3 SELECCIÓN DE LAS BOQUILLAS ............................................................................. 11 8

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .................................................................. 12

8.1 CONCLUSIONES ......................................................................................................... 12 8.2 RECOMENDACIONES ................................................................................................. 12 9

ANEXOS ........................................................................................................................ 13

THIS DOCUMENT IS PROPERTY OF RIO NAPO C.E.M., AND SHOULD NOT BE STORED, REPRODUCED, MODIFIED OR DISCLOSED TO OTHERS WITHOUT PRIOR APPROVAL FROM THE COMPANY.

DEPT.

PAGE:

SEGURIDAD INDUSTRIAL

3 of 19

DOC. TITLE:

CÁLCULO DEL SISTEMA DE EXTINCIÓN MEDIANTE PQS REVISION:

DOC N0.

1

100-11-M-CH-002

CÁLCULO DEL SISTEMA DE EXTINCIÓN MEDIANTE POLVO QUÍMICO SECO (PQS) 1. OBJETIVOS 1.1

Objetivo General

Establecer los requisitos básicos que debe poseer el sistema de extinción mediante la aplicación de Polvo Químico Seco para la Estación Sacha Central. 1.2 

Objetivos Específicos Determinar la cantidad de Polvo Químico Seco requerido para extinguir un incendio en el área de bombas de oleoducto de la Estación Sacha Central.



Evaluar los requerimientos de materiales para el correcto diseño y funcionamiento del sistema.

2. GLOSARIO DE TÉRMINOS Agente extinguidor: Es la sustancia o mezcla de ellas, que al contacto con un material en combustión en la cantidad adecuada, apaga un fuego. Alta Presión: Indica que el bióxido de carbono está almacenado en recipientes a presión a una temperatura ambiente de 21°C (70°F), a esta temperatura en este tipo de almacenamiento la presión es de 5 860kPa (850psi). Boquilla: Elemento final del sistema por donde se descarga el agente extinguidor. Cilindro: Recipiente metálico destinado para almacenar al agente extinguidor. NFPA. National Fire Protection Association Polvo Químico Seco (PQS): Son polvos de baja toxicidad y elevado poder extintor compuestos por carbonatos (CO3), fosfatos (PO3) o sulfatos (SO4) cuyas bases fundamentales son sodio (Na) o potasio (K). No conducen la electricidad a tensiones normales, por lo que pueden emplearse en fuegos en presencia de tensión eléctrica. Sistema de Aplicación Local: Es un sistema el cual consiste de un suministro de agente extintor, que lleva a cargo la descarga del agente directamente sobre el material que se está quemando. Sistema de Inundación Total: Es un sistema fijo diseñado para descargar un volumen de agente extintor y llenar con la concentración adecuada, el espacio del riesgo o alrededor del riesgo.

THIS DOCUMENT IS PROPERTY OF RIO NAPO C.E.M., AND SHOULD NOT BE STORED, REPRODUCED, MODIFIED OR DISCLOSED TO OTHERS WITHOUT PRIOR APPROVAL FROM THE COMPANY.

DEPT.

PAGE:

SEGURIDAD INDUSTRIAL

4 of 19

DOC. TITLE:

CÁLCULO DEL SISTEMA DE EXTINCIÓN MEDIANTE PQS REVISION:

DOC N0.

1

100-11-M-CH-002

Tubería: Conducto circular que para transmitir el polvo químico seco del tanque de almacenamiento hacia la boquilla. Términos: lbo

Longitud de la zona a proteger

hbo

Altura de la zona a proteger

abo

Ancho de la zona a proteger

Al

Área Lateral donde se aplica el PQS

As

Área Superior donde se aplica el PQS.

tapqs

Tasa de aplicación del PQS

Mpqs

Cantidad de PQS requerida para una bomba de retroalimentación.

Mt

Cantidad de PQS almacenada en un tanque.

Nt

Número total de tanques.

Ta

Tiempo de aplicación del PQS

Qpqs

Flujo de PQS necesario.

Lt

Longitud de tubería sin contar accesorios

Lea

Longitud equivalente por accesorios.

Ltt

Longitud de tubería requerida para la instalación.

D

Diámetro interno de la tubería.

Qpqsu

Flujo de PQS necesario en cada boquilla.

Ao:

Área equivalente del orificio de la boquilla.

3. NORMAS REFERENCIALES El presente documento se basa en el estudio de normas vigentes en el sector petrolero ecuatoriano y mundial. Las normas en las cuales se basa este documento son las siguientes: 

NFPA 17

“Norma para Sistemas de Extinción de PQS”

2007



NFPA 12

“Norma para Sistemas de Extinción de CO2 ”

2007



Compendio de normas de higiene y seguridad industrial de PETROECUADOR

2004

THIS DOCUMENT IS PROPERTY OF RIO NAPO C.E.M., AND SHOULD NOT BE STORED, REPRODUCED, MODIFIED OR DISCLOSED TO OTHERS WITHOUT PRIOR APPROVAL FROM THE COMPANY.

DEPT.

PAGE:

SEGURIDAD INDUSTRIAL

5 of 19

DOC. TITLE:

CÁLCULO DEL SISTEMA DE EXTINCIÓN MEDIANTE PQS REVISION:

DOC N0.

1

100-11-M-CH-002

4. ALCANCE Determinar la cantidad PQS requerida para la protección en caso de producirse un incendio en la zona de Bombas de Oleoducto de la Estación Sacha Central, considerando la definición de la presión y caudal de operación, autonomía y especificaciones técnicas de las boquillas y su capacidad. El sistema considera la protección de las cuatro bombas presentes en la Zona de Bombas de Oleoducto de la Estación Sacha Central. El presente documento presenta el cálculo para una de las bombas de oleoducto presentes en la zona. 5. JUSTIFICACIÓN Al aplicar agua como agente extintor en caso de producirse un siniestro en este tipo de equipos, se pueden producir serios daños de los componentes mecánicos, esto debido a las altas temperaturas a las cuales son sometidos. De esto surge la necesidad de un sistema de extinción de incendios en el que el agua no sea usada como agente extintor, en el caso de las bombas de oleoducto, este va ser protegido mediante el uso de Polvo Químico Seco, que es el sistema más apropiado para este tipo de instalaciones debido a las diversas propiedades que este tipo de compuestos presentan. 6. INTRODUCCIÓN En el diseño de un sistema integral de protección contra incendios, se debe considerar a parte del agua otros métodos de extinción, para efectos de la protección de los diferentes equipos, ya que sobre muchos de éstos no puede ser aplicada agua o solución de espuma, en vista de esto, se utiliza el Polvo Químico Seco, el cual es considerado como un agente extintor eficaz contra fuegos de clase B, líquidos inflamables y algunos incendios de tipo eléctrico. En este documento se muestran las consideraciones de diseño de un sistema de protección contra incendios a base de PQS, aplicado a la zona de bombas de oleoducto presentes en la Estación Sacha Central.

THIS DOCUMENT IS PROPERTY OF RIO NAPO C.E.M., AND SHOULD NOT BE STORED, REPRODUCED, MODIFIED OR DISCLOSED TO OTHERS WITHOUT PRIOR APPROVAL FROM THE COMPANY.

DEPT.

PAGE:

SEGURIDAD INDUSTRIAL

6 of 19

DOC. TITLE:

CÁLCULO DEL SISTEMA DE EXTINCIÓN MEDIANTE PQS REVISION:

DOC N0.

1

100-11-M-CH-002

7. MARCO TEÓRICO Los Sistemas de Polvo Químico Seco son de origen reciente, estos sistemas constan de un depósito de polvo sin presurizar con un recipiente de nitrógeno como gas impulsor. Del depósito parte la tubería de alimentación que termina en las boquillas de distribución. La detección forma parte del sistema para permitir el paso de nitrógeno al depósito y presurizarlo una vez que el fuego se detecta produciéndose la descarga. La figura 7.1 muestra un ejemplo típico de instalación de este tipo de sistemas. Este tipo de sistema permite la terminación de un incendio mediante la sofocación. Los sistemas de descarga pueden ser de los tipos de inundación total o de aplicación local, determinándose el sistema en función del riesgo a proteger.

Figura 7.1 Ejemplo de aplicación de PQS del tipo inundación total Este tipo de químicos se utiliza por que tienen la ventaja que no son polvos tóxicos y su manipulación no requiere una precaución especial, únicamente puede provocar algunas dificultades temporales de la respiración y de la visibilidad después de la descarga. Las propiedades que posee el polvo químico seco y que favorecen a su utilización son: 

Extinción por sofocación: El polvo químico seco cuando recibe el calor del fuego se descompone en dióxido carbónico y en agua. El dióxido carbónico, al igual que el agua, actúa sofocando el fuego. Sin embargo, esto es un factor fundamental en la

THIS DOCUMENT IS PROPERTY OF RIO NAPO C.E.M., AND SHOULD NOT BE STORED, REPRODUCED, MODIFIED OR DISCLOSED TO OTHERS WITHOUT PRIOR APPROVAL FROM THE COMPANY.

DEPT.

PAGE:

SEGURIDAD INDUSTRIAL

7 of 19

DOC. TITLE:

CÁLCULO DEL SISTEMA DE EXTINCIÓN MEDIANTE PQS REVISION:

DOC N0.

1

100-11-M-CH-002

extinción. Cuando se descargan los polvos contra combustibles sólidos incendiados, el fosfato monoamónico se descompone, dejando un residuo pegajoso sobre el material incendiado. Este residuo aísla el material incandescente del oxigeno, extinguiendo así el fuego e impidiendo su re ignición. 

Extinción por enfriamiento: La energía calorífica requerida para descomponer los polvos secos desempeña un papel primordial en la extinción.



Apantallamiento de la radiación: La descarga del polvo seco produce una nube de polvo que se interpone entre la llama y el combustible con un poder reflectante muy elevado que protege eficazmente al usuario de la irradiación del fuego, lo que permite combatirlos desde muy cerca, con precisión y concentrando la potencia del aparato a los puntos que nos interese.



Rotura de la reacción en cadena: En la zona de combustión se encuentran presentes radicales libre y que las reacciones de estas partículas entre si son necesarias para que continúe la combustión. La descarga del polvo seco sobre las llamas impide que esas partículas reactivas se encuentren y continúe la combustión de a reacción en cadena.

Cabe indicar que este tipo de elementos no desplazan oxigeno, no son riesgosos para la vida humana, no tienen problemas ambientales, su costo es razonablemente económico y no generan reacción al entrar en contacto con los elementos químicos, razón por la cual son muy utilizados en diversas aplicaciones para los sistemas contra incendios 7.1

Diseño del Sistema de extinción de incendios mediante PQS.

En el diseño del sistema de protección contra incendios mediante Polvos Químicos Secos, se considera a los equipos como volúmenes cerrados, esto debido a que se va a realizar una aplicación local, es decir que en caso de incendio de la Zona de Bombas de Oleoducto, se colocará el Polvo Químico Seco sobre las superficies de cada una de las máquinas. A continuación se detalla el proceso de cálculo para una de las Bombas de Oleoducto presente en la Estación Sacha Central. Para el cálculo de la cantidad de PQS, se utiliza extintores de Polvo Químico a base de fluido de bicarbonato de potasio.

THIS DOCUMENT IS PROPERTY OF RIO NAPO C.E.M., AND SHOULD NOT BE STORED, REPRODUCED, MODIFIED OR DISCLOSED TO OTHERS WITHOUT PRIOR APPROVAL FROM THE COMPANY.

DEPT.

PAGE:

SEGURIDAD INDUSTRIAL

8 of 19

DOC. TITLE:

CÁLCULO DEL SISTEMA DE EXTINCIÓN MEDIANTE PQS REVISION:

DOC N0.

1

7.2

100-11-M-CH-002

Cálculo De Las Áreas Laterales Y Superior De La Bomba De Oleoducto

CÁLCULO DE LA ZONA A PROTEGER lbr  5.7m

Longitud de la Zona a Proteger

hbr  1.43m

Altura de la Zona a Proteger

abr  1.38m

Ancho de la Zona a Proteger

Debido a que el tipo de aplicación es una inundación local, el PQS será aplicado a cada una de las paredes de la máquina Áreas Laterales Al  lbr  hbr

Áreas Laterales donde se Aplica el PQS 2

Al  8.15 m

Área Superior As  lbr  abr

Área Superior donde se Aplica el PQS 2

As  7.87 m

CANTIDAD DE PQS REQUERIDA PARA EXTINGUIR EL FUEGO PRODUCIDO EN UNA BOMBA TASA DE APLICACIÓN DE PQS tapqs  2.44

kg

Tasa de aplicación de PQS (Norma NFPA 17 Ítem. 6.2.2.6

2

m

Mpqs  ( 2 Al  As )  tapqs

Cantidad de PQS Requerida Mpqs  58.97kg

NÚMERO DE TANQUES NECESARIOS PARA CUBRIR LA ZONA Mt  57kg

Nt 

Cantidad de PQS en cada tanque (Catálogo de Tanques de PQS)

Mpqs Mt

Número de Tanques de PQS Requerido

Nt  1.03

Para el diseño del sistema, se consideran 2 tanques de 57kg (125lb)

THIS DOCUMENT IS PROPERTY OF RIO NAPO C.E.M., AND SHOULD NOT BE STORED, REPRODUCED, MODIFIED OR DISCLOSED TO OTHERS WITHOUT PRIOR APPROVAL FROM THE COMPANY.

DEPT.

PAGE:

SEGURIDAD INDUSTRIAL

9 of 19

DOC. TITLE:

CÁLCULO DEL SISTEMA DE EXTINCIÓN MEDIANTE PQS REVISION:

DOC N0.

1

7.2.1

Cálculo Del Flujo De PQS Requerido Para Cubrir El Área A Ser Protegida

ta  0.5min

Qpqs 

100-11-M-CH-002

Tiempo de Aplicación del PQS

Mpqs ta

Flujo de PQS Requerido en el Diseño Qpqs  117.94

7.2.2

kg min

Selección De La Tubería

Para poder seleccionar de manera correcta la tubería, se considera la longitud de la tubería tanto lineal como la longitud de la tubería presente por accesorios, ya sean estos codos y tees. Para el diseño se considera una longitud de tubería de 30m desde el tanque de alimentación hasta la zona de aplicación, se requieren 6 codos de 45o, 4 codos de 90o y 7 tés. Tabla A-110.5 (d) de la norma NFPA 12 (Ver Anexo 2). Para la realización de los cálculos, se considera una tubería de 1in (cédula 80) de diámetro interior, posteriormente se verificará si la selección es la adecuada mediante la realización de los cálculos para el sistema. Lt  30m

Longitud de la Tubería Requerida para la Aplicación del PQS

Lea  ( 4 2.8  6 1.3  7 5.7)ft

Longitud de la tubería equivalente. Lea  59 ft Ltt  Lt  Lea

Longitud de la tubería requerida para la instalación Ltt  157 ft

Cálculo de la Tubería Para determinar el diámetro de la tubería, se utiliza la siguiente igualdad:

L 1.25

 0L

D

( 3647Y)

Q  2 D 

2

 8.08 Z

Una ecuación equivalente a esta es la siguiente:

THIS DOCUMENT IS PROPERTY OF RIO NAPO C.E.M., AND SHOULD NOT BE STORED, REPRODUCED, MODIFIED OR DISCLOSED TO OTHERS WITHOUT PRIOR APPROVAL FROM THE COMPANY.

DEPT.

PAGE:

SEGURIDAD INDUSTRIAL

10 of 19

DOC. TITLE:

CÁLCULO DEL SISTEMA DE EXTINCIÓN MEDIANTE PQS REVISION:

DOC N0.

1

2

Q 

100-11-M-CH-002

5.25

3647 Y D

1.25

L  8.08 Z D

Mediante el uso de esta ecuación, se facilita el proceso de iteración para obtener el diámetro interno de la tubería requerida para la instalación. Luego de probar con varios valores de diámetro, Z, Y, se obtiene que el diámetro es: D  0.9791in

Diámetro interior de la tubería de 1in cédula 80

Una vez obtenido el diámetro, se obtienen las siguientes relaciones, que ayudan a la obtención de la presión a la cual va a trabajar el sistema mediante la Figura A-1-10.5 de la Norma NFPA 12. Ltt 1.25

D

Qpqs 2

D

ft

 161.53 in  271.23

1.25

lb min  in

2

THIS DOCUMENT IS PROPERTY OF RIO NAPO C.E.M., AND SHOULD NOT BE STORED, REPRODUCED, MODIFIED OR DISCLOSED TO OTHERS WITHOUT PRIOR APPROVAL FROM THE COMPANY.

DEPT.

PAGE:

SEGURIDAD INDUSTRIAL

11 of 19

DOC. TITLE:

CÁLCULO DEL SISTEMA DE EXTINCIÓN MEDIANTE PQS REVISION:

DOC N0.

1

100-11-M-CH-002

En el gráfico se verifica que la presión de descarga es 690psia, lo que indica que es un sistema de alta presión. Una vez determinada la presión de descarga, se procede a la selección de las boquillas requeridas para el sistema. 7.2.3

Selección De Las Boquillas

Para la selección de las boquillas de descarga, se utiliza la Tabla 1-10.5.3 de Norma NFPA 12, (Ver anexo 3), esta nos indica la cantidad de PQS que se alimenta por cada pulgada cuadrada de área equivalente de rociador, esto se obtiene de las interpolación con la ayuda de la presión de descarga. kg   2.403  Qpqsu   2 700psi  690psi min mm  Qpqsu  root  Qpqsu  700psi  675psi kg kg  2.403  2.174   2 2 min  mm min  mm   kg

Qpqsu  2.311

2

min mm

Tasa de descarga de PQS a la Presión de 690 psi por cada in2 de área equivalente de cada orificio del rociador

En base al diseño, se determino la utilización de 6 boquillas de descarga, por lo que se encuentra el área equivalente de cada orificio de la boquilla, como sigue: Qpqs

Ao 

6

Qpqsu

Área equivalente de cada orificio

2

Ao  8.5 mm

Una vez determinada el área equivalente, con la ayuda de la tabla 1-10.4.4 (Ver Anexo 4), se determina el diámetro equivalente de cada orificio de la boquilla. Se obtiene que el sistema por medio de PQS requiere de una boquilla con un orificio de 1/8in, número 4.

THIS DOCUMENT IS PROPERTY OF RIO NAPO C.E.M., AND SHOULD NOT BE STORED, REPRODUCED, MODIFIED OR DISCLOSED TO OTHERS WITHOUT PRIOR APPROVAL FROM THE COMPANY.

DEPT.

PAGE:

SEGURIDAD INDUSTRIAL

12 of 19

DOC. TITLE:

CÁLCULO DEL SISTEMA DE EXTINCIÓN MEDIANTE PQS REVISION:

DOC N0.

1

8

100-11-M-CH-002

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 8.1 

Conclusiones La cantidad de PQS requerido para cada una de las bombas presentes en la zona de bombas de oleoducto, es de 58.97kg.



El flujo requerido para extinguir el incendio en cada una de las bombas de oleoducto es de 117.94kg/min.



Para la implementación del sistema de PQS en las bombas de oleoducto de crudo, se requieren de dos tanques con capacidad de 125lb para cada una de las bombas de oleoducto.



Para el sistema de aplicación de PQS, se requiere de tubería de 1in cédula 80, esa selección se la realiza debido a que se trata de un sistema de alta presión.



El diseño del sistema requiere que los orificios de las boquillas presenten un diámetro equivalente de 1/8in, número de orificio 4.

 8.2 

La presión de descarga es de 690psi, para cada una de las boquillas de descarga. Recomendaciones Al momento de la instalación del sistema de PQS, se debe tener mucho cuidado, ya que al tratarse de un sistema de alta presión, en caso de no manejarse con cuidado, puede producirse serios accidentes.



Se recuerda que el diseño presentado en este documento es únicamente para una de las bombas de oleoducto presentes en la zona de bombas de oleoducto de la estación Sacha Central.

THIS DOCUMENT IS PROPERTY OF RIO NAPO C.E.M., AND SHOULD NOT BE STORED, REPRODUCED, MODIFIED OR DISCLOSED TO OTHERS WITHOUT PRIOR APPROVAL FROM THE COMPANY.

DEPT.

PAGE:

SEGURIDAD INDUSTRIAL

13 of 19

DOC. TITLE:

CÁLCULO DEL SISTEMA DE EXTINCIÓN MEDIANTE PQS REVISION:

DOC N0.

1

9

100-11-M-CH-002

ANEXOS ANEXO 1 Cálculo del sistema de extinción mediante PQS para la Zona de RS-ROTH. ANEXO 2. Tabla A-1-10.5 (D). Longitudes Equivalentes En Pies De Accesorios Para Tubería Roscada. ANEXO 3. Norma NFPA 12. Tabla 1-10.5.3 Tasas de descarga por cada pulgada cuadrada del área equivalente del orificio para almacenamiento de altas presiones. ANEXO 4. Norma NFPA 12, Tabla 1-10.4.4. Determinación de área y diámetro equivalente

THIS DOCUMENT IS PROPERTY OF RIO NAPO C.E.M., AND SHOULD NOT BE STORED, REPRODUCED, MODIFIED OR DISCLOSED TO OTHERS WITHOUT PRIOR APPROVAL FROM THE COMPANY.

DEPT.

PAGE:

SEGURIDAD INDUSTRIAL

14 of 19

DOC. TITLE:

CÁLCULO DEL SISTEMA DE EXTINCIÓN MEDIANTE PQS REVISION:

DOC N0.

1

100-11-M-CH-002

Anexo 1. Cálculo del Sistema de Extinción Mediante PQS para la Zona de RS-ROTH Para el cálculo del requerimiento de PQS en la zona de RS-ROTH, se considera una aplicación local, ya que éste va a ser aplicado directamente a cada una de las máquinas que forman parte de esta zona, a continuación se detalla el cálculo de la cantidad de PQS para una de las máquinas: A continuación se detalla el cálculo realizado para una de las máquinas: CÁLCULO DE LA ZONA A PROTEGER lbr  6m

Longitud de la Zona a Proteger

hbr  2.1m

Altura de la Zona a Proteger

abr  1.8m

Ancho de la Zona a Proteger

Debido a que el tipo de aplicación es una inundación local, el PQS será aplicado a cada una de las paredes de la máquina Áreas Laterales Al  lbr  hbr

Áreas Laterales donde se Aplica el PQS 2

Al  12.6 m

Área Superior As  lbr  abr

Área Superior donde se Aplica el PQS 2

As  10.8 m

CANTIDAD DE PQS REQUERIDA PARA EXTINGUIR EL FUEGO PRODUCIDO EN UNA MAQUINA DEL ÁREA DE RS-ROTH TASA DE APLICACIÓN DE PQS tapqs  2.44

kg

Tasa de aplicación de PQS (Norma NFPA 17 Ítem. 6.2.2.6

2

m

Mpqs  ( 2 Al  As )  tapqs

Cantidad de PQS Requerida Mpqs  87.84kg

THIS DOCUMENT IS PROPERTY OF RIO NAPO C.E.M., AND SHOULD NOT BE STORED, REPRODUCED, MODIFIED OR DISCLOSED TO OTHERS WITHOUT PRIOR APPROVAL FROM THE COMPANY.

DEPT.

PAGE:

SEGURIDAD INDUSTRIAL

15 of 19

DOC. TITLE:

CÁLCULO DEL SISTEMA DE EXTINCIÓN MEDIANTE PQS REVISION:

DOC N0.

1

100-11-M-CH-002

NÚMERO DE TANQUES NECESARIOS PARA CUBRIR LA ZONA Mt  57kg

Nt 

Cantidad de PQS en cada tanque (Catálogo de Tanques de PQS)

Mpqs

Número de Tanques de PQS Requerido

Mt

Nt  1.54

Para el diseño del sistema, se consideran 2 tanques de 57 kg (125 lb)

FLUJO DE PQS REQUERIDO ta  0.5min

Qpqs 

Tiempo de Aplicación del PQS

Mpqs ta

Flujo de PQS Requerido en el Diseño Qpqs  175.68

kg min

SELECCIÓN DE LA TUBERÍA Para realizar la selección de la tubería, se toma en cuenta todos los elementos requeridos para la instalación del sistema, para la caseta de RS-ROTH, se necesitan 4 codos de 90, 6 codos de 45, 7 tees y la longitud del tubo es de 30 m. Con esto, se puede obtener la longitud de material requerido, mediante el uso de la longitud equivalente en cada uno de los accesorios. Tabla A 1-10.5 (d) NFPA 12 Para la realización de los cálculos, se considera tubería de 1in SCH 80 Lt  35m

Longitud de la Tubería Requerida para la Aplicación del PQS

Lea  ( 4 2.8  6 1.3  7 5.7)ft

Longitud de la tubería equivalente. Lea  59 ft Ltt  Lt  Lea

Longitud de la tubería requerida para la instalación Ltt  174 ft

THIS DOCUMENT IS PROPERTY OF RIO NAPO C.E.M., AND SHOULD NOT BE STORED, REPRODUCED, MODIFIED OR DISCLOSED TO OTHERS WITHOUT PRIOR APPROVAL FROM THE COMPANY.

DEPT.

PAGE:

SEGURIDAD INDUSTRIAL

16 of 19

DOC. TITLE:

CÁLCULO DEL SISTEMA DE EXTINCIÓN MEDIANTE PQS REVISION:

DOC N0.

1

100-11-M-CH-002

Cálculo de la Tubería Para determinar el diámetro de la tubería, se utiliza la siguiente igualdad: L 1.25

D

 

( 3647Y)

   2 D  Q

2

 8.08 Z

Debido a que se considera un sistema de alta presión, para la obtención de los valores de Y y Z se toma el valor de presión de 650 psi. D  1.0562in

Diámetro interior de la tubería de 1in cédula 80

Con este valor de diámetro, se obtienen las siguientes relaciones: Ltt 1.25

D

Qpqs 2

D

ft

 162.25 in

1.25

lb

 347.19

min  in

2

Esto es utilizado para determinar la presión a la cual se está alimentando el PQS, mediante el uso de la Figura A-1-10.5 (b) de la Norma NFPA 12.

THIS DOCUMENT IS PROPERTY OF RIO NAPO C.E.M., AND SHOULD NOT BE STORED, REPRODUCED, MODIFIED OR DISCLOSED TO OTHERS WITHOUT PRIOR APPROVAL FROM THE COMPANY.

DEPT.

PAGE:

SEGURIDAD INDUSTRIAL

17 of 19

DOC. TITLE:

CÁLCULO DEL SISTEMA DE EXTINCIÓN MEDIANTE PQS REVISION:

DOC N0.

1

100-11-M-CH-002

Con la ayuda de los datos obtenidos, se encuentra la presión a la cual se halla trabajando el sistema, obtenido de la Figura A-1-10.5 (b) Norma NFPA 12 La presión obtenida de la gráfica es de 640psia Una vez encontrada la presión de trabajo, se procede a la selección de las boquillas requeridas para el sistema. SELECCIÓN DE BOQUILLAS La tabla 1-10.5.3 indica el valor de la descarga del orificio de descarga equivalente para almacenamiento a alta presión. kg   1.995  Qpqsu   2 650psi  640psi min mm  Qpqsu  root  Qpqsu  650psi  625psi kg kg  1.995  1.840   2 2 min  mm min  mm   kg

Qpqsu  1.933

2

min mm

Tasa de descarga de PQS a la Presión de 640psia por cada in2 de área equivalente de cada orificio del rociador

En el diseño del sistema se considero la utilización de 4 boquillas, es decir que cada boquilla tiene que entregar como mínimo una descarga de 43.92kg/min. Con esta descarga se calcula el área equivalente del orificio de cada boquilla. Qpqs

Ao 

4

Qpqsu

Área equivalente de cada orificio 2

Ao  22.72 mm

De la tabla 1-10.4.4 se determina el diámetro equivalente de cada orificio, en función del área equivalente. Se determina que se requiere boquillas con orificio de diámetro equivalente de7/32 in, número 7

THIS DOCUMENT IS PROPERTY OF RIO NAPO C.E.M., AND SHOULD NOT BE STORED, REPRODUCED, MODIFIED OR DISCLOSED TO OTHERS WITHOUT PRIOR APPROVAL FROM THE COMPANY.

DEPT.

PAGE:

SEGURIDAD INDUSTRIAL

18 of 19

DOC. TITLE:

CÁLCULO DEL SISTEMA DE EXTINCIÓN MEDIANTE PQS REVISION:

DOC N0.

1

100-11-M-CH-002

Anexo 2. Norma NFPA 12. Tabla A-1-10.5 (D). Longitudes Equivalentes En Pies De Accesorios Para Tubería Roscada Tamaño de

Codo de

Codo de 90O

Codo de 90O Radio Largo y

Te

Unión o Válvula

45O Std.

Std.

Te Para Flujo Cruzado

Lateral

de Compuerta

3/8

0.6

1.3

0.8

2.7

0.3

½

0.8

1.7

1.0

3.4

0.4

¾

1

2.2

1.4

4.5

0.5

1

1.3

2.8

1.8

5.7

0.6

1¼

1.7

3.7

2.3

7.5

0.8

1½

2.0

4.3

2.7

8.7

0.9

la Tubería (in.)

Para unidades SI, 1ft=0.3048 m

Anexo 3. Norma NFPA 12. Tabla 1-10.5.3 Tasas De Descarga Por Cada Pulgada Cuadrada Del Área Equivalente Del Orificio Para Almacenamiento De Altas Presiones PRESIÓN EN EL ORIFICIO

TASA DE DESCARGA

Psia

kPa

lb/min*in2

kg/min*mm2

750

5171

4630

3.258

725

4999

3845

2.706

700

4826

3415

2.403

675

4654

3090

2.174

650

4481

2835

1.995

625

4309

2615

1.840

600

4137

2425

1.706

575

3964

2260

1.590

550

3792

2115

1.488

525

3620

1985

1.397

500

3447

1860

1.309

475

3275

1740

1.224

450

3103

1620

1.140

425

2930

1510

1.063

400

2758

1400

0.985

375

2586

1290

0.908

350

2413

1180

0.830

325

2241

1080

0.760

300

2068

980

0.690

THIS DOCUMENT IS PROPERTY OF RIO NAPO C.E.M., AND SHOULD NOT BE STORED, REPRODUCED, MODIFIED OR DISCLOSED TO OTHERS WITHOUT PRIOR APPROVAL FROM THE COMPANY.

DEPT.

PAGE:

SEGURIDAD INDUSTRIAL

19 of 19

DOC. TITLE:

CÁLCULO DEL SISTEMA DE EXTINCIÓN MEDIANTE PQS REVISION:

DOC N0.

1

100-11-M-CH-002

Anexo 4. Norma NFPA 12, Extracto Tabla 1-10.4.4. Determinación De Área Y Diámetro Equivalente DIÁMETRO CÓDIGO DEL

EQUIVALENTE DEL

ORIFICIO

ORIFICIO

ÁREA EQUIVALENTE DEL ORIFICIO

in

mm

in2

mm2

1

1/32

0.79

0.0008

0.49

1.5

3/64

1.19

0.0017

1.11

2

1/16

1.59

0.0031

1.98

2.5

5/64

1.98

0.0047

3.09

3

3/32

2.38

0.0069

4.45

3.5

7/64

2.78

0.0069

6.06

4

1/8

3.18

0.0094

7.94

4.5

9/64

3.57

0.0123

10.00

5

5/32

3.97

0.0155

12.39

5.5

11/64

4.37

0.0192

14.97

6

3/16

4.76

0.0232

17.81

6.5

13/64

5.16

0.0276

20.90

7

7/32

5.56

0.0324

24.26

7.5

15/64

5.95

0.0376

27.81

8

¼

6.35

0.0431

31.68

8.5

17/64

6.75

0.0491

35.74

9

9/32

7.14

0.0554

40.06

9.5

19/64

7.54

0.0621

44.65

10

5/16

7.94

0.0692

49.48

THIS DOCUMENT IS PROPERTY OF RIO NAPO C.E.M., AND SHOULD NOT BE STORED, REPRODUCED, MODIFIED OR DISCLOSED TO OTHERS WITHOUT PRIOR APPROVAL FROM THE COMPANY.