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SISTEMA CONTRA INCENDIO
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INCENDIO
DE SALA DE CMPUTO GRB
RELACION DE REVISIONES
0
Ingeniera Bsica
Sistema Contra Incendio
GRB Ene 14 de 2013 CAMILO LINARES
OSCAR MAURICIO
BARAJAS
1
2
3
APROBREVISOREV DESCRIPCION FECHA
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INCENDIO
DE SALA DE CMPUTO GRB
ESPECIALISTA DE LA INGENIERIA
CMR C7946895
MECNICO (ME)
Carlos Mario Ramos
REGISTROESPECIALIDAD INICIALES NOMBRE Y APELLIDO
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INCENDIO
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TABLA DE CONTENIDO
1. GENERALIDADES DEL PROYECTO
........................................................................
5
2. OBJETO DEL PROYECTO
.....................................................................................
5
3. ALCANCE
.........................................................................................................
6
4. ANTECEDENTES Y JUSTIFICACION
......................................................................
6
5. CODIGOS Y NORMAS
.........................................................................................
6
6. GLOSARIO Y DEFINICIONES
...............................................................................
7
7. DISPOSITIVOS QUE CONFORMAN EL SISTEMA
...................................................... 9
8. DESCRIPCION DEL SISTEMA
............................................................................
10
9. DESCRIPCION DE LAS CONDICIONES ACTUALES
................................................. 11
9.1. Condiciones Generales del sistema actual
..................................................... 11
9.2. Sistema Contra Incendio Actual
..................................................................
11
9.3. Condiciones fsicas actuales
.......................................................................
13
10. ALCANCE DEL DISEO BASICO
......................................................................
14
10.1. ALCANCE PARA EL SISTEMA
....................................................................
14
10.1.1. Sistema contra incendio propuesto
.................................................... 14
11. PROPUESTA TECNICA
...................................................................................
15
11.1. CONDICIONES GENERALES DEL SISTEMA PROPUESTO
............................... 15
11.1.1. Unidades de Medida (SCI)
................................................................
15
11.2. Placa de datos
......................................................................................
15
11.2.1. Sistema Contra Incendio
..................................................................
15
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12. DESCRIPCION DEL SISTEMA PROPUESTO
........................................................ 15
12.1. DESCRIPCION DEL SISTEMA CONTRA INCENDIO
....................................... 15
12.1.1. Datos Atmosfricos de
Barrancabermeja............................................. 16
12.1.2. Filosofas de Mantenimiento y Operacin
............................................ 17
12.1.3. Sistema Propuesto
..........................................................................
18
12.1.4. Descripcin tcnica del sistema contra incendio
................................... 19
12.1.5. Criterios de Desempeo
...................................................................
21
12.1.6. Diagramas Generales
.......................................................................
21
12.1.7. Proceso de Comparacin y escogencia de agente limpio
........................ 22
12.1.8. Anlisis comparativo de sistemas de agentes limpios
............................ 26
12.1.9. Anlisis cualitativo de sistemas de extincin
........................................ 29
12.1.10. Anlisis DOFA (Sistemas de extincin Agente Limpio)
........................... 35
12.1.11. Dispositivos que conforman el sistema
............................................... 35
12.1.12. Aspectos Arquitectnicos
..................................................................
59
12.1.13. Referencias y Especificaciones Tcnicas
.............................................. 59
12.1.14. Anlisis de Riesgos
..........................................................................
59
12.1.15. Sealizacin de emergencia
..............................................................
60
12.1.16. Rutas y medios de Evacuacin
.......................................................... 62
12.1.17. Memorias de Clculo
........................................................................
72
12.1.18. Conclusiones y Sugerencias
..............................................................
72
12.1.19. Grficos
.........................................................................................
73
13. ANEXOS DE LA INGENIERIA
..........................................................................
74
13.1. Anexo 1 PLANOS
................................................................................
74
13.2. Anexo 2 MANUALES DE EQUIPOS
.......................................................... 74
13.3. Anexo 3 LISTADO DE EQUIPOS Y MATERIALES SISTEMA CONTRA
INCENDIO 75
13.4. Anexo 4 MEMORIAS DE CLCULO
.......................................................... 77
13.5. Anexo 5 DISPOSITIVOS SISTEMAS DE DETECCION
................................. 87
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INCENDIO
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1. GENERALIDADES DEL PROYECTO
Para dar cumplimiento a la normatividad y caractersticas que se
deben tener en cuenta
para la operacin de una Sala de Cmputo, se deber instalar un
sistema de deteccin y
extincin de incendios que no genere ningn deterioro en las
unidades racks que se
encuentren alojadas dentro del rea blanca.
Esta norma considera el control, equipos y dispositivos que
integran al sistema de
supresin de fuego, as como los instrumentos automticos para la
deteccin de humo o
fuego y elementos complementarios de apoyo, que deben ser
instalados en la Sala de
Cmputo y en el rea de Telecomunicaciones.
2. OBJETO DEL PROYECTO
Establecer los requisitos tcnicos y documentales que se deben
cumplir en la adquisicin o
contratacin de los sistemas para la proteccin contra incendio en
la Sala de Cmputo y
Telecomunicaciones de La Refinera de Barrancabermeja (GRB)
El documento presenta el anlisis de la informacin e ingeniera
bsica previa acerca de los
sistemas de deteccin y extincin dentro de las diferentes reas
contempladas para la
adecuacin.
Este documento de ingeniera bsica tiene como fin principal la
descripcin, explicacin de
los sistemas de deteccin, monitoreo y alarma como concepto,
mediante la metodologa
disponible en ingeniera de proteccin contra incendios, la cual a
su vez se basa en los
criterios y recomendaciones de la National Fire Protection
Assosiation (NFPA). Los
criterios fundamentales para el diseo del sistema de deteccin,
alarma, monitoreo y
comunicacin, definidos para el proyecto se basan en las normas
dados por NFPA y La
Empresa Colombiana de Petrleos ECOPETROL.
Adicional el alcance de esta parte del proyecto, es disear las
estrategias en cuanto a
deteccin, alarma y comunicacin, necesarias para procurar una
buena capacidad de
respuesta ante una emergencia de incendio en la Sala de Cmputo y
evacuacin del
personal que habitar las instalaciones, tambin facilitar las
funciones de una brigada, o del
cuerpo de bomberos ante un evento de este tipo, por medio de los
sistemas de Deteccin,
Monitoreo y Alarmas de evacuacin, coordinados desde una central
de monitoreo. Este
anlisis muestra los diferentes sistemas y generar unas
recomendaciones que le permitan a
ECOPETROL tener el concepto de los sistemas que se disearan.
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3. ALCANCE
Este documento de referencia establece las especificaciones
tcnicas que deben
cumplirse por los sistemas de supresin de fuego con base en
agentes limpios, para
inundacin total en salas de cmputo en donde se encuentren
alojados racks de
procesamiento de informacin y comunicaciones.
Este documento incluye los requerimientos bsicos de diseo que
permiten definir la
seleccin y adquisicin de los sistemas de supresin de fuego con
base en agentes limpios,
considerando las condiciones y restricciones especificas de los
dispositivos bsicos que
conforman al tablero de control de supresin de fuego, detectores
de humo, alarmas
audibles, visibles y elementos de sealizacin.
Este documento de referencia no incluye la metodologa de clculo
para el diseo de
sistemas de supresin de fuego con agentes limpios.
4. ANTECEDENTES Y JUSTIFICACION
Siguiendo los lineamientos de estandarizacin de diseos y
polticas de mejoramiento de
los sistemas de infraestructura que soportan la operacin de las
salas de cmputo, se hace
necesario la instalacin de un sistema de deteccin y extincin de
incendios dentro de la
Sala de Cmputo de GRB, puesto que en el actualidad no se cuenta
con un sistema
automtico que prevea cualquier incidente que se llegase a
presentar generando
interrupciones e impidiendo la continuidad que requiera el
negocio.
5. CODIGOS Y NORMAS
Normatividad para SCI
o NFPA 1. Uniform Fire Code.
o NFPA 10 Standard for portable fire extinguishers
o NFPA 70 National electric code
o NFPA 72 National fire alarm and signaling code
o NFPA 75. Standard for the Protection of Electronic Computer /
Data
Processing Equipment.
o NFPA 76. Standard for the Fire Protection of
Telecommunications Facilities.
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o NFPA 101. Life Safety Code.
o NFPA 170. Standard for Fire Safety and Emergency Symbols.
o NFPA 1961. Standard on Fire Hose.
o NFPA 1963. Standard for Fire Hose Connections.
o NFPA 2001 Standard on clean agent fire extinguishing
system
o Factory Mutual Approval Guide
o U.L Listings
o RETIE
o La propuesta est orientada a la extincin de fuegos de las
clases A, B, y C,
listado
o EPA SNAP 40 CFR SEC 82,170. Listado UL & FM.
o Adicional a las normas y cdigos descritos anteriormente, se
debe tener en
cuenta todas las recomendaciones que en su momento realice la
Autoridad
local y las buenas prcticas de ingeniera.
Normas de ECOPETROL S.A.
o ECP-DAB-G-012.Manual de instalaciones fsicas de ECOPETROL S.A
GUA
DE INTERVENCIN DE INSTALACIONES FSICAS GESTIN DE SERVICIOS Y
BENEFICIOS DIRECCIN DE ABASTECIMIENTO DE BIENES Y SERVICIOS
o ECP-DAP-064 Procedimiento de intervenciones Fsicas
o ECP-GEA-M-02 Manual adecuacin Instalaciones Fsicas
o ECP-DHS-R-003 Reglamento Contra Incendios
6. GLOSARIO Y DEFINICIONES
Tabla 1. Glosario
Termino Definicin
Agente limpio Producto extintor del fuego, voltil o gaseoso, no
conductor de
la electricidad, que no deja residuos despus de evaporarse o
dispersarse.
Alarma Dispositivo elctrico que genera una seal audible o
visible
para alertar al personal sobre algn evento que ponga en
peligro al personal y la instalacin.
Boquilla Elemento final del sistema por donde se descarga el
agente
extintor
Cilindro Recipiente metlico destinado para almacenar al
agente
extintor
Coeficiente de Cantidad de calor que atraviesa, en la unidad de
tiempo, la
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Termino Definicin
conductividad trmica unidad de superficie de una muestra plana
de caras paralelas y
espesor unitario, cuando se establece entre las caras una
diferencia de temperatura de un grado.
Concentracin mxima
NOAEL
Es la concentracin ms alta de un agente limpio, en la cual
no
se observa algn efecto toxicolgico o fisiolgico para el ser
humano.
Conveccin Movimiento vertical del aire generado por la
diferencia de
temperaturas.
CR Computer Room. Salas de cmputo
Criterio Norma para conocer la verdad; juicio o
discernimiento.
Cuarto de Control Edificio donde se concentra el equipo que
controla las funciones
de operacin del proceso y las funciones de comunicacin
digital de la instalacin.
Densidad de llenado Cantidad de agente extintor en un
recipiente, que no debe
rebasarse por unidad de volumen (Kg/m3)
Detector de humo Dispositivo electrnico de principio de operacin
fotoelctrico o
ionizacin que detecta la presencia de humo en el rea de
riesgo del cuarto de control y que enva una seal elctrica al
Tablero de control del sistema de proteccin del cuarto de
control
Estacin de activacin
manual
Dispositivo elctrico (interruptor), que activa en forma
manual
remota la descarga del agente limpio.
Estacin de alarma
manual
Dispositivo elctrico (interruptor), que enva seal al tablero
de
control, avisando estado de emergencia.
Gas inerte Agente limpio que tiene como componente primario uno
o ms
de los gases como: helio, argn o nitrgeno. Los agentes
inertes que son mezclas de gases pueden contener bixido de
carbono como componente secundario.
Gradiente de temperatura Cociente entre la diferencia de
temperatura existente entre dos
puntos y la distancia que media entre ambos.
Halo carburo Agente limpio que tiene como componente primario
uno o ms
de los compuestos orgnicos que contienen algn halgeno,
como son los hidrofluorocarbonos, perfluorocarbonos, etc.
Infiltracin Caudal de aire que penetra en un local desde el
exterior, de
forma incontrolada, a travs de las soluciones de continuidad
de los cerramientos debido a la falta de estanquidad de los
huecos (puertas y ventanas).
Inundacin total Suministro de agente limpio en cantidad
suficiente para llenar
totalmente un recinto, con la concentracin de diseo,
especfica para cada tipo de agente y el tiempo de descarga
suficiente para mantener dicha concentracin.
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Termino Definicin
Prdida de carga Cada de presin en un fluido desde un punto de
una tubera o
conducto a otro, debido a prdidas por rozamiento.
Programador multizona Programador que permite gestionar dos o ms
zonas de
utilizacin.
Red de distribucin Conjunto de circuitos que canalizan el fluido
trmico desde la
sala de mquinas hasta las unidades terminales, incluyendo
las
redes de impulsin y retorno.
Sistema de fuerza
ininterrumpible
Proceso de tratamiento de aire que se efecta a lo largo de
todo el ao, controlando, en los espacios interiores,
temperatura, humedad, pureza y velocidad del aire.
Sistema de supresin de
incendio
Sistema para extinguir el fuego a base de agente limpio,
conformado por el tablero de control para supresin, cabezas
de control, cabezales de descarga, vlvulas, interruptores,
conexiones, tubera, boquillas, cilindros, agente limpio,
detectores, alarmas y letreros para sealizacin.
Termmetro Aparato para medir la temperatura; pueden ser de
distintos
tipos segn el principio fsico en que se basan.
Transmisin de calor Paso de calor de un cuerpo a otro o a travs
de un mismo
cuerpo.
Vlvula de seguridad Dispositivo que se inserta en algn punto del
circuito, diseado
de forma que al subir la presin de tarado o de regulacin, se
abre automticamente.
Zona Espacio climatizado cuya carga trmica vara en forma
distinta
a la de otros espacios.
7. DISPOSITIVOS QUE CONFORMAN EL SISTEMA
Dadas las caractersticas de configuracin de la Sala de Cmputo
que se adecuara en La
Refinera de Barrancabermeja GRB, teniendo en cuenta el sin nmero
de tecnologas
disponibles para los sistemas de deteccin y de acuerdo a los
requerimientos del sistema se
aplicar una o combinaciones especiales para el proyecto. Para el
desarrollo del diseo de
la Sala de Cmputo de GRB, se utilizarn tecnologas probadas,
estandarizadas y con el
mejor desempeo que logre el nivel de confiabilidad esperado.
Humo Fotoelctrico
Deteccin Temprana
Temperatura fija o por incrementos
Flama UV o IR
Gases (Monxido de Carbono - Hidrogeno)
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8. DESCRIPCION DEL SISTEMA
En general los sistemas de deteccin y alarma contra incendios se
han catalogado como
sistemas de proteccin que juegan un rol para la lucha contra el
fuego y que son
fundamentales para prevenir los incendios, evitar su propagacin,
alertar de manera
temprana y reducir las consecuencias devastadoras de un
incendio, El proyecto de la Sala
de Cmputo de GRB estar dotado de esta tecnologa, cumpliendo la
norma NFPA 72 2010,
la cual se describir y desarrollara en el proceso de diseo.
Figura 1. Sistema de Deteccin y Gestin de Alarmas
Este tipo de equipo de deteccin, alarma y monitoreo, emplear un
par de cables para
establecer comunicacin entre el panel de control de alarmas de
incendio y los dispositivos
de campo (Detectores, Mdulos de Monitoreo y mdulos de Control),
esta seal se llama
circuito de sealizacin SLC Loop o lazo de comunicaciones. Cada
dispositivo de campo
(Detector, Estacin Manual, Mdulo de Monitoreo, Mdulo de Control,
etc.) tiene una
direccin con la cual se identifica cada uno de estos
dispositivos ante el Panel de Control de
Alarmas de Incendio (FACP).
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9. DESCRIPCION DE LAS CONDICIONES ACTUALES
9.1. Condiciones Generales del sistema actual
El proyecto se desarrolla en el municipio de Barrancabermeja
dentro de la GRB, situada
dentro del Casco Urbano, a un promedio de 110 msnm (361 ft)
sobre el nivel medio del
mar, a los 7 04 de Lat N, 73 52 de Long O a 75,94 msnm y 27,6 C
de temperatura
media. El edificio de comunicaciones se encuentra distribuido en
su interior en las zonas
que se relacionan a continuacin:
Oficinas Electrnica
Salas de reuniones
Bodegas
rea de Comunicaciones
rea de Radio
Avantel
rea de Vistiere
Tableros elctricos
Dentro de los factores crticos y no crticos que se tuvieron en
cuenta en el desarrollo de la
ingeniera bsica se incluye:
Ambiente y localizacin del edificio
Personal humano que ocupa las diferentes reas
Los equipos de tecnologa de comunicaciones IT
Los equipos de UPSs (Uninterruptible Power Supply Rooms)
Cuartos de telecomunicaciones
Cargas de iluminacin
Condiciones climticas de la regin
Criterios de ruido
9.2. Sistema Contra Incendio Actual
Actualmente el rea de comunicaciones que se va a ser
acondicionada para la nueva sala
de cmputo cuenta con una red de tubera de agente limpio y de
detectores de humo, los
cuales se encuentran distribuidos a lo largo y ancho de la zona
como se observa en las
siguientes imgenes.
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Este sistema de extincin se encuentra deshabilitado puesto que
los cilindros de agente se
estn despresurizados y completamente deteriorados.
Adicionalmente y al parecer por el tipo de cilindro instalado en
esta zona el agente que se
estaba utilizando era Inergen, agente que en este momento no se
encuentra dentro de los
aprobados por ECOPETROL.
Se pudo detectar la presencia de extintores de Gas Carbnico
ubicados en el pasillo junto a
las puertas de ingreso tanto del rea de tableros como a la
entrada del rea de Radio.
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Figura 2. Extintores Actuales
9.3. Condiciones fsicas actuales
Teniendo en cuenta que se realizar una remodleacin total de la
edificacin se deber
contemplar el cierre de las infiltraciones de aire que se
encontraron y por donde podra no
solo escapar el aire acondicionado de la zona sin a su vez el
agente limpio en caso de un
descarga para la extincin de un conato de incendio.
Estas infitlaciones o pases de muro sern en el diseo
arquitectnic que se realice
totalmente eliminadas dando hermeticidad a la nueva zona de
cmputo.
Figura 3. Infiltraciones en muros
Pases de Muro
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Se deber tener en cuenta para los puntos en donde se encuentre
pases de tubera o
bandejas que se debern instalar sellos cortafuego para mantener
la hermeticidad de la
zona.
10. ALCANCE DEL DISEO BASICO
El informe presenta el objetivo del sistema en general y las
estrategias que se tuvieron en
cuenta para definir el mejor sistema contra incendio para la
Sala de Cmputo. Se presenta
la normatividad aplicable, los criterios de diseo y se define la
forma como se alertar y
eliminar cualquier evento en cada una de las reas.
Como premisas de diseo para el sistema de deteccin, se analizan
algunos factores, que
influyen en las caractersticas de los equipos y tecnologas
desarrolladas para el proyecto.
Evitar que un Incendio se produzca
Utilizar al 100 % materiales aprobados y estandarizados por la
industria
Deteccin en las etapas ms tempranas del inicio de fuego
Evitar la expansin
Evitar dao en equipos, materiales e infraestructura de la Sala
de Cmputo
Evitar interrupciones de la operacin.
Supresin del fuego
Evitar dao al equipo y daos a la salud
Restablecimiento de la operacin en el menor tiempo
Mantenimiento peridico del Sistema
10.1. ALCANCE PARA EL SISTEMA
10.1.1. Sistema contra incendio propuesto
El sistema contra incendio para la adecuacin de la sala de
cmputo de GRB deber tener la
capacidad de detectar y extinguir cualquier tipo de conato que
se presente dentro de las
zonas a intervenir en un lapso de tiempo mnimo para lo cual se
deber realizar la
configuracin del sistema de manera independiente para el rea
blanca y para el rea de
Telecomunicaciones. De igual forma los equipos del Sistema
Contra Incendio debern
trasmitir los datos de a un panel de control centralizado.
El Sistema Contra Incendios deber poseer una redundancia al 100%
bajo la configuracin
N+1 en sus cilindros con el fin de poder realizar una descarga
de emergencia en caso dado
que el primer cilindro no descargue efectivamente al presentarse
la alarma.
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11. PROPUESTA TECNICA
11.1. CONDICIONES GENERALES DEL SISTEMA PROPUESTO
11.1.1. Unidades de Medida (SCI)
Tabla 2. Unidades de medida
Descripcin Medida Smbolo
Temperatura Centgrados C
Dimensiones lineales metros m
Peso Kilogramos Kg
Dimetro tuberas pulgadas In
Presin Libras por pulgada cuadrada PSI
11.2. Placa de datos
11.2.1. Sistema Contra Incendio
Los equipos del SCI y sus sistemas auxiliares debern estar
provistos de una placa de
identificacin que muestre los siguientes datos con letra de 4mm
mnimo de altura:
Nmero de Identificacin (Tag number).
Datos principales del equipo: (Modelo, Capacidad, Uso, etc).
Marca.
Fecha de Fabricacin.
12. DESCRIPCION DEL SISTEMA PROPUESTO
El riesgo de incendio en los cuartos de control se debe
principalmente a la generacin de
corto circuito y alta temperatura en el cableado y dispositivos
complementarios, al operar
equipos elctricos y/o electrnicos ah ubicados, as como a la
naturaleza y propiedades
combustibles de los materiales existentes de uso comn y a los
utilizados en la
construccin de estos cuartos, por lo que la proteccin contra
incendio debe disearse
tomando en cuenta estas caractersticas especiales y adaptarse a
los requerimientos que se
puedan tener en cada caso.
12.1. DESCRIPCION DEL SISTEMA CONTRA INCENDIO
Sr deber seleccionar un agente qumico limpio que posea
caractersticas fsicas que lo
hagan apropiado para la proteccin contra incendios en
repositorios, debido a que la
descarga es gaseosa y rpidamente penetrar todos los gabinetes de
tal forma que
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alcanzar la fuente de fuego extinguindolo inmediatamente. El
agente seleccionado
extinguir el fuego mediante una combinacin de mecanismos fsicos
y qumicos,
extrayendo el calor a nivel molecular e interrumpiendo la
reaccin en cadena, lo que
impedir que la combustin se complete, no deber tener olor, no
deber tener color, que
no sea conductivo elctricamente, no sea corrosivo y no deje
residuos despus de una
descarga, adicionalmente este agente qumico limpio no desplazara
ni consumir el
oxigeno, por lo que deber ser seguro para sitios con personas en
su interior.Todo el
personal debe ser capaz de abandonar el espacio antes de la
descarga, o por lo menos
dentro de los primeros 5 minutos despus de la descarga.
12.1.1. Datos Atmosfricos de Barrancabermeja
Descripcin Valor
Altitud 75.94 msnm
Latitud 7.04 N
Longitud 73 52' O
Temperatura exterior de Bulbo seco 30C
Temperatura exterior de Bulbo Hmedo 26.66C
Sensacin Trmica 32C
Temperatura promedio 27.6C
Barmetro 1012.2 mb
Humedad 75 %
Salida del Sol 6:13
Puesta del Sol 18:06
El sistema contra incendio deber estar diseado de tal forma que
cubra todas las zonas
establecidas para los equipos para esto se deber utilizar un
agente limpio que garantice la
proteccin de los equipos; el tablero de control deber emitir
seales tanto visuales como
sonoras tanto interior como exteriormente y deber estar
conectado directamente al
sistema de aire acondicionado y al sistema de seguridad.
De igual forma se deber garantizar que todos los pases elctricos
hacia zonas con riesgo
de explosin posean sellos corta fuego.
El diseo de la proteccin contra incendio debe considerar los
riesgos de incendio, tanto en
el rea de trabajo, La Sala de Cmputo, como en las reas de cmara
baja que se
encuentra ubicada bajo del piso falso y cmara superior, que se
encuentra encima del cielo
falso, as como cumplir con las disposiciones que se establecen
para la zona de
Telecomunicaciones.
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Figura 4. Esquema de distribucin del agente limpio
12.1.2. Filosofas de Mantenimiento y Operacin
12.1.2.1. Filosofa de Mantenimiento
El sistema seleccionado esta previsto para facilitar las labores
de mantenimiento en forma
integral.
Los sistemas de control de cada uno de los equipos crticos y
tableros, poseen sistemas
de control integrado que avisan sobre los requerimientos de
mantenimiento a la vez
que tienen alarmas para sensibilizar en caso de eventual
falla.
Mantener disponibilidad de un stock de repuestos crticos con el
fin de minimizar los
tiempos de parada por mantenimientos correctivos.
Aplicar un correcto plan de mantenimiento que aumente la vida
til de stos reduciendo
la necesidad de los repuestos y minimizando el costo anual del
material utilizado.
Se debe tener un programa de TPM programa de mantenimiento
total.
Disponer de un grupo mnimo de recursos humanos de mantenimiento
capaz de
garantizar optimizacin de produccin, disponibilidad de equipos,
y la seguridad del
sistema.
12.1.2.2. Filosofa de Operacin
La Sala de cmputo tendr un sistema contra incendio independiente
para el rea
blanca tanto en deteccin como en extincin pero existir una solo
tablero para el
control de alarmas de todas las zonas que se incluyan dentro de
la solucin conectado a
la central de monitoreo. Los cilindros poseern un grado de
redundancia N+1.
El sistema seleccionado se ha diseado con base en los sistemas
agente limpio que es
el ms recomendado para reas en donde se encuentran instalados
equipos electrnicos
y cuenta con un tipo de tecnologa que permite un nivel de
operacin y mantenimiento
sencillo lo que minimiza tiempos de parada.
Los equipos seleccionados buscan mantener un estricto control en
la deteccin de
cualquier tipo de conato respondiendo inicialmente a las seales
que se puedan
presentar dentro de las diferentes reas.
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El sistema contra incendio deber contar con un tablero principal
que permita el
monitoreo de los elementos y el envo de seales a elementos
adjuntos al rea como
los son el aire acondicionado y el de seguridad, este tablero
enviar seales de
monitoreo a un central externa ubicada en el rea del sistema
integrado de seguridad.
12.1.3. Sistema Propuesto
12.1.3.1. rea Blanca
Para el rea blanca se deber instalar un sistema de deteccin y
extincin de incendios con
agente limpio, el cual deber ser diseado de tal forma que cubra
todos los rincones de la
zona que estn contemplados de la siguiente manera:
rea Blanca
Sobre Techo falso (Cmara Superior)
Bajo Piso falso (Cmara inferior)
Estos equipos debern tener todos los parmetros de seguridad
debidamente configurados
para ser gestionados desde un panel remoto de monitoreo y
control que se encontrar
instalado en donde se encuentra actualmente el Sistema Integrado
de Seguridad.
Teniendo en cuenta que el sistema contra incendio debe abortar
la descarga en caso de
hacerse necesario, este deber poseer un botn de parada de
emergencia de acuerdo como
se establece en los parmetros de diseo.
Adicionalmente para esta zona se debern instalar extintores
manuales para atender
cualquier tipo de emergencia primaria que se presente.
Estos extintores debern ser seleccionados e instalados segn los
parmetros de la NFPA
10 en su ltima edicin.
12.1.3.2. rea de Radio
Para el rea de Radio no se contempla la instalacin de un sistema
de agente limpio para
esta zona. Pero se debern instalar detectores de humo conectados
al tablero de la central
de monitoreo.
Para esta zona se debern instalar extintores manuales para
atender cualquier tipo de
emergencia primaria que se presente.
Estos extintores debern ser seleccionados e instalados segn los
parmetros de la NFPA
10 en su ltima edicin.
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12.1.3.3. rea de Cintoteca
Teniendo en cuenta que el nivel de riesgo en el rea de cintoteca
es mucho menor con
respecto las otras reas (Blanca y Radio) no se contempla la
instalacin de un sistema de
agente limpio para esta zona. Pero se debern instalalar
detectores de humo conectados al
tablero de la central de monitoreo.
Atendiendo a lo expresado anteriormente se debern instalar
extintores manuales con el fin
de mitigar cualquier conato que se llegara a presentar.
12.1.4. Descripcin tcnica del sistema contra incendio
12.1.4.1. Diagrama esquemtico de conexin
Los tipos de detectores y accesorios que va a utilizar el
sistema de deteccin de incendios
de la Sala de Cmputo de GRB, son los siguientes:
- Sensores foto-elctricos, de mltiples criterios.
- Detectores tempranos
- Estaciones manuales de doble accin.
- Luces estrobo, con corneta integrada.
- Mdulos de Telfonos.
- Mdulos de Monitoreo
- Mdulos de Aislamiento (Lazos X, conforme a NFPA 72-2010).
- Mdulos de Control.
- Mdulos de Notificacin.
- Consola de deteccin de incendios con varios lazos tipo C o
tipo X (Conforma a
NFPA -2010). La Consola debe estar listada UL y FM para disparo
de mltiples
zonas de descarga de agente limpio.
El siguiente esquema muestra los lazos de deteccin propuestos
para la Sala de Cmputo
de GRB.
- Los lazos debern ser del tipo X
- Los equipos de deteccin, notificacin y actuacin, deben ser
direccionables.
- El Lazo X, cubrir las zonas de: rea Blanca y Piso falso.
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Figura 5. Zonas de deteccin y extincin
Se definen en el diseo la zona de alta criticidad (rea Blanca)
en donde se realizar el
suministro de agente limpio para el sistema de extincin.
12.1.4.2. Tipos de conexin en lazos
Para la comunicacin entre el panel de control y los dispositivos
de campo en la Sala de
Cmputo, (Detectores, Mdulos de Monitoreo y mdulos de Control de
dispositivos
externos), se defini la clase que dar un nivel mayor de
confiabilidad y redundancia.
Clase X
Para la conexin entre lazos deber utilizarse la configuracin
estandarizada en la ltima
revisin de la NFPA 72 v 2010, en donde se utiliza un nivel mayor
de confiabilidad a los
circuitos de conexin lo cual es un valor importante a considerar
en el proyecto. El sistema
adopta mdulos de monitoreo adicional que ante un corto circuito
en el lazo de
comunicacin abre el punto de falla permitiendo que parte del
lazo pueda quedar en
funcionamiento sin desproteger las reas de misin critica en la
Sala de Cmputo.
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Figura 6. Lazo tipo X
12.1.5. Criterios de Desempeo
El diseo de deteccin de incendios se realizar desde un punto
estricto a la norma NFPA
72 2010, conforme a la relacin de la misma norma en el cual, si
la geometra del edificio
permite la utilizacin de todas las normas prescriptivas, es
decir clculos de distancias
recomendadas para sensores y elementos de notificacin entonces
se debe aplicar el diseo
prescriptivo y no al diseo de performance, cabe rescatar que el
diseo de performance se
utiliza principalmente en edificio de reas o formas no regulares
que se escapan de las
recomendaciones prescriptivas generales de la norma y para este
tipos de diseos se
requiere software de simulacin computarizada y un alto
conocimiento por parte del
diseador. El diseo del sistema de extincin a nivel de sensores
de humo utiliza los
siguientes captulos
Para los cielos rasos uniformes Captulos 17.7.3.2.3; de la
norma.
Para los cielos rasos con vigas con profundidad mayor o igual al
10 % de la altura
del piso-techo. Captulos 17.7.7.2.4.2 (2)
Para los corredores de servicio con vigas con alturas mayores o
igual a 10% de la
altura piso techo nos basamos en el captulo 17.7.3.2.4.2 (4)
La ubicacin de los aparatos de notificacin tipo estrobos, se
trabaj en base al
captulo 18.5.4.3.1 (a), para estrobos montados en pared.
La ubicacin de los estrobos en corredores se trabaj en base a
los captulos
18.5.4.4
La ubicacin de las cornetas se aplic la premisa especificada en
el captulo 18.4.4.1
de que los niveles de sonido deben estar 10 dB por encima del
ruido promedio.
La altura de las cornetas y de los estrobos se ubicara de
acuerdo al captulo
18.4.8.1 que regula la altura mnima recomendada para estos
dispositivos.
La intensidad de las luces de estrobos se determinar bajo las
tablas prescritas en
el captulo 18.5.4.3.1 (a).
La ubicacin de las estaciones manuales en las puertas se regir
bajo la prescripcin
del captulo 17.14.4
La ubicacin de las estaciones manuales en pasillos y corredores,
se ubicar de
acuerdo a la premisa del captulo 17.14.8
12.1.6. Diagramas Generales
12.1.6.1. Diagrama Corte, Zonas de Conexin
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Figura 7. Zonas de conexin 1
Para las funciones de disparo del sistema de agente limpio,
conforme lo indica la norma
NFPA 2001, se deben crear zonas cruzadas que permitan
reconfirmar la presencia de humo,
por medio de mnimo dos (2) sensores de humo diferentes.
La grafica anterior detalla la forma en que se deber hacer la
programacin de las zonas
cruzadas.
Cada zona se configura con dos sensores de humo y deteccin
temprana, que se sirvan
el uno del otro como elemento confirmador de la presencia de
humo.
Al presentarse la presencia de humo en uno de los detectores de
humo se genera la pre
alarma y al activarse un segundo detector se confirmar la
presencia de humo con lo
cual se generar la alarma para la activacin del sistema de
extincin.
Los sensores foto-elctricos, en caso de activarse, forman la
zona cruzada que inicia la
secuencia de disparo del agente limpio.
12.1.7. Proceso de Comparacin y escogencia de agente limpio
En este captulo se analizar varios factores, se realizar un
anlisis de las caractersticas
de los agentes limpios ms comunes, se verificar su impacto
ambiental, humano y en los
sistemas a proteger.
Los halones ofrecen una combinacin nica de distintas propiedades
transformndolos en el
agente limpio IDEAL.
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Para la implementacin del sistema de extincin con agente limpio
se deber realizar un
anlisis de riesgos para las protecciones a utilizar en las reas
a proteger por el sistema.
El agente limpio que se selecciones deber cumplir con las
siguientes caractersticas
generales:
Elctricamente no conductivo
No deber dejar residuos despus de la descarga
El agente deber extinguir fuegos clase A, B y C
Cumplimento de la normatividad NFPA 2001 EN SU LTIMA EDICIN
Se deber indicar como mnimo y sin limitarse:
Cantidad de agente extintor por boquilla de descarga
Estrategia de actuacin (neumtica o elctrica)
Presin a la descarga
Dimetro nominal de la(s) boquilla(s)
Tamao de los orificios en la(s) boquilla(s) de descarga.
Nmero y tamao de los cilindros
Peso de agente por cilindro
Peso total el agente extintor
Dimetro de la tubera por seccin
Espesor de la tubera por seccin
Nmero y tamao y tipo de accesorios por seccin de tubera
Longitud por seccin de tubera.
Longitud equivalente por seccin de tubera
Cambio de elevacin por seccin de tubera
Tiempo de descarga
Presin al inicio de la descarga
Densidad del agente extintor al principio y al final de cada
seccin de la tubera
Caudal por seccin de tubera
Filosofa y arquitectura de control
Cada de presin por seccin de tubera
Planos de tuberas (planimetras e isomtricos), ubicacin de
equipos de deteccin y
extincin
Las boquillas debern tener especificado mnimo las caractersticas
de flujo, rea de
cobertura, lmites de altura, presiones mnimas, as como los
ngulos de aspersin.
Clasificacin de reas
12.1.7.1. Sistema de extincin de agente limpio
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Los agentes limpios aprobados estn dentro de los mencionados en
la NFPA 2001 ltima
edicin, y son aquellos evaluados por la U.S Enviromental
Protection Agency (EPA), y son
agentes que fueron presentados frente a las restricciones
internacionales sobre la
produccin de ciertos agentes extintores bajo el Protocolo de
Montreal, firmado el 16 de
Septiembre de 1987, del cual Colombia hace parte.
Las mezclas de agente debern permanecer homogneas en el
almcenamiento y su uso se
deber ser realizado dentro del rango de temperaturas y
condiciones de servicio requeridas
para el rea a controlar.
El agente que se seleccione deber almacenarse en recipientes
diseados para mantenerlos
a temperatura ambiente, los recipientes debern tener impreso
ASME. Seccin VIII para
garantizar su integridad mecnica. Los recipientes se cargarn con
una densidad de llenado
o nivel de sobre presurizacin dentro del rango establecido por
el fabricante.
De acuerdo con los tipos de agente definidos por ECOPETROL segn
los lineamientos
establecidos para el diseo, adquisicin y montaje de sistemas,
equipos, insumos y
accesorios establecidos en el Reglamento ECP-DHS-R-003.
Tabla 3. Agentes Limpios
12.1.7.2. El impacto ambiental de los Halones
En el siguiente esquema se presenta el proceso estratosfrico que
se presenta con la
utilizacin de los CFCs lo que justifica en gran porcentaje la
utilizacin de Agentes limpios
para el desarrollo del proyecto de adecuacin de la Sala de
Cmputo de GRB dado que una
de las polticas de Ecopetrol es la proteccin del medio
ambiente.
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Figura 9. Retraccin de la capa de ozono
12.1.7.3. Uso tpico de los sistemas de extincin por agente
limpio
Los sistemas de extincin por agente limpio se utilizan en reas
que requieren proteccin
de equipos crticos para la organizacin.
Debido a su elevado costo se reservan para las reas de Salas de
Cmputo o Cuartos
Tcnicos sobre los que recae la operacin de la organizacin:
-Cuartos de Comunicaciones
-Salas de Cmputo (rea de servidores, almacenamiento,
cintotecas)
-Cuartos de cableado, cintotecas y Entrance Room
-Cuartos de misin crtica en plantas de operacin.
Para la adecuacin de la Sala de Cmputo de la Refinera de
Barrancabermeja GRB, se
analizarn las siguientes zonas a tener en cuenta para la
aplicacin del agente limpio:
rea Blanca de la Sala de Cmputo
Piso falso del rea blanca
Techo falso del rea blanca
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Figura 10. rea de extincin por Agente Limpio
12.1.8. Anlisis comparativo de sistemas de agentes limpios
12.1.8.1. Descripcin de los agentes de CO2
Este Agente, utiliza una mezcla de Argn / Nitrgeno que es menos
agresiva con el
desplazamiento de oxgeno, pero por seguridad se est recomendando
el uso de sistemas
de mscaras con oxgeno para mitigar el efecto hipxico al momento
del disparo del
agente.
Otro aspecto de su menos utilizacin en Data Centers es su costo,
debido a que requiere un
mayor nmero de cilindros para su almacenamiento, con el fin de
garantizar los volmenes
de gas requeridos para apagar las fuentes de llama.
Un punto importante a favor de este tipo de sistemas de agente
inerte es su impacto nulo,
con la atmsfera, con la capa de ozono, toda vez que estn
compuestos por mezclas de
agentes naturales.
12.1.8.2. Descripcin de los agentes limpios tipo Fluro -
Carbonados
Dentro de este grupo el agente ms popular es el FM-200 y
ltimamente se ha venido
utilizando el Ecaro 25.
EL FM-200, tiene como componente base el HFC-227ea.
El ECARO 25, tiene como componente principal el HFC 125, este
sistema es reconocido en
el sector de sistemas contra incendios.
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Algunas propiedades de los sistemas del sistema ECARO-25 utiliza
20% menos agente por
pie cbico/ metro que el sistema HFC -227ea y 38% menos agente
por pie cbico / metro
que el FK -5-1-12. Las propiedades fsicas de este agente limpio
permiten utilizar tuberas
de dimetro ms pequeo sobre una distancia mayor haciendo el diseo
ms fcil y
econmico. ECARO-25 reduce la inversin necesaria en agente,
tubera e instalacin.
Ambos agentes requieren de un agente impulsor por presin que es
el Nitrgeno
atmosfrico. Los cilindros de agente FM-200 o de ECARO-25,
contienen el agente limpio en
forma lquida y al momento del disparo, una botella de Nitrgeno
presurizado es inyectada
al cilindro del agente limpio, para generar la aspersin por
medio de boquillas colocadas
estratgicamente en los cuartos que se deben proteger, por tal
motivo y por las presiones
que se manejan dentro de los cilindros se requiere que estos se
encuentren debidamente
anclados a los muros de cada una de las zonas segn
corresponda.
Los agentes limpios deben mantenerse en el ambiente a proteger
durante un periodo de
tiempo especfico para poder extinguir incendios. Algunas
propiedades fsicas e hidrulicas
del agente ECARO-25 es que 15% ms eficaz en tiempo de retencin
que el sistema HFC-
227ea, y 25% ms eficaz que el sistema FK-5-1-12. Asimismo, el
sistema ECARO-25 utiliza
menos agente que otros sistemas para proteger la misma rea.
El mtodo de extincin de estos qumicos es el de reducir la
temperatura ambiente, por
debajo del punto de ignicin.
Los agentes deben permanecer en la atmsfera del cuarto que se
debe proteger, por un
perodo no menor a 10 segundos y se debe garantizar una
concentracin tpica del 7% al
8%, para que se logre el efecto diseado y se extinga el
incendio. (Fuente Fike).
Por lo anteriormente mencionado, es de extremanda importancia
que las reas a intervenir
se encuentren completamente selladas con el fin de evitar el
escape de agente, impidiendo
que se extinga por completo las llamas que se hayan podido
presentar.
Pruebas realizadas muestran que un incendio tpico en un ambiente
controlado que simula
un Rack de equipos, es extinguido en un promedio de 17 segundos
desde el momento en
que se detecta y se genera el disparo del agente en la atmsfera
del cuarto.
Para que el agente acte adecuadamente se deber instalar sistemas
de sensores Foto
elctricos de alta sensibilidad, lo que permite atacar el fuego
en sus etapas tempranas,
reduciendo el nmero de Kilovatios de calor generados por la
conflagracin.
Uno de los problemas de las molculas del FM-200 es su impacto
sobre el efecto
invernadero de la atmsfera que se prolonga por un periodo
aproximado de 33 aos.
El ECARO-25 se ha desarrollado para ser menos agresivo con el
efecto invernadero de la
atmsfera y permite reducir el efecto sobre sta a 29 aos.
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Debido a su popularidad el FM-200 tiene un menor costo que el
ECARO-25, pero en algunos
pases ya se est eliminando su uso por aspectos ecolgicos.
Las siguientes son las propiedades fsicas del HFC-125:
Nombre Qumico: Pentafluoroetano (CHF2-CF3)
Peso Molecular: 120.02
Punto de Ebullicin: -55F
Densidad Liquida @77f lb/ft3: 74.27
Presin de Vapor @77f lb/ft3: 195 psi
NOAEL/LOAEL = 7.5% - 10.0%
PBPK Modeling = Up to 11.5%
Rango de temperaturas de almacenamiento: +40oF to +120oF (4.4oC
to 48.9oC)
ECARO-25
Potencial de dao a la Capa de Ozono: 0
12.1.8.3. Descripcin de los agentes limpios tipo Ketone
Dentro de este grupo el agente ms popular es el NOVEC que es una
molcula que tiene
como componente base un Ketone con frmula CF3CF2C(O) CF (CF3)2.,
que permite una
descomposicin en la atmsfera en agentes no contaminantes que
afecten el efecto
invernadero y con una duracin de solo 5 das.
El NOVEC al igual que los agentes FM-200 y ECARO -25, actan
reduciendo la temperatura
ambiente por debajo del punto de ignicin.
Los agentes deben permanecer en la atmsfera del cuarto que se
debe proteger, por un
perodo no menor a 10 segundos y se debe garantizar una
concentracin tpica del 4% al
5%, para que se logre el efecto diseado y se extinga el
incendio. Esta densidad es menor
lo que permite utilizar menor cantidad de agente.
Para que el agente acte adecuadamente se recomienda la
instalacin de sistemas de
deteccin por aspiracin: EARLY SMOKE ASPIRATION SYSTEM, o
sensores Foto elctricos
de alta sensibilidad, lo que permite atacar el fuego en sus
etapas tempranas, reduciendo el
nmero de Kilovatios de calor generados por la conflagracin.
Uno de los aspectos positivos del NOVEC es que los niveles de
concentracin de solo 4% a
5%, estn muy por debajo de los niveles mnimos de concentracin
que la Organizacin
Mundial de la Salud ha declarado como que general alteracin del
ritmo cardiaco. No
Observable Adverse Effects Level (NOAEL).
El NOVEC por ser una molcula nueva, tiene un mayor costo que el
FM-200. Pero su muy
buen aspecto ecolgico le ha hecho ganar espacio en el mercado
mundial.
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12.1.9. Anlisis cualitativo de sistemas de extincin
12.1.9.1. Caractersticas de la seguridad Humana
A continuacin se presentan tablas de anlisis sobre los efectos
de los diferentes agentes
limpios en la salud humana:
Tabla 4. Consideraciones de Seguridad
Safety Considerations
Agente DesignConc. NOAEL Safety Margin NOAEL
Novec 1230
4.2 % - 5.85
% 10% 71 % - 138 %
Halon 1301 5% 5% NIL
HFC-227ea 6.25 % - 8,7
% 9% 3 % - 44 %
HFC-125
4.2% -
5.85% 7,50% 28 % - 78 %
Inergem 35-50% volumen 43% Negative
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Tabla 5. Niveles de Toxicidad
Fuente: UNE EN 15004 2009
Podemos ver que al emplear -por ejemplo- el Agente Extintor
HFC-227ea (FM200) en
recintos donde puede haber personas, debe alcanzarse y
mantenerse un valor de
concentracin dentro de un estrecho margen entre la mnima para
extincin (7,9%,
para riesgo Clase A superficial), y la mxima por toxicidad (9%
es el valor NOAEL para
FM200).
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Figura 11. Diagrama de Salud y Seguridad
12.1.9.2. Anlisis ecolgico e impacto ambiental
A continuacin se presentan tablas de anlisis sobre los efectos
de los diferentes agentes
limpios en la atmsfera y el efecto invernadero:
Bajo en toxicidad aguda y crnica NOAEL para 4 horas aguda
estudio de toxicidad de inhalacin = 10% v / v NOAEL para todos los
puntos finales de toxicidad aguda por inhalacin = 10% v / v Los
datos revisados y conclusiones corroboradas por numerosas
autoridades independientes 1-Clase A Combustibles 2-Clase B
Combustibles
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Tabla 6. Impacto Ambiental
Figura 12. Diagrama duracin de vida atmosfrica
PROPIEDADES Novec 1230 Halon 1301 HFC-227ea (FM 200) HFC 125
INERGEM
Ozone Depletion
Potential (ODP)0,0 12,0 0,0 0,0 0,0
Global Warming
Potential-IPCC
2007
1,0 7140 3220 3500 Menor a 1
Atmospheric
Lifetime (years)0,014 65,0 29,0 34,2 0,0
SNAP (yes/No) Yes N/A Yes Yes Yes
IMPACTO AMBIENTAL GLOBAL WARMING
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Figura 13. Diagrama de Potencial de calentamiento Global
12.1.9.3. Anlisis Qumico
12.1.9.3.1. Novec 1230
Novec 1230, C6F12O, (3M Novec 1230) es un lquido que no daa el
medio ambiente.
Remplaza al gas haln para su uso como un agente gaseoso de
extincin de incendios.
Novec 1230 es fabricado por 3M.
Figura 14. Estructura Qumica
12.1.9.4. Caractersticas de costos relativos Capex
A continuacin se presentan tablas de anlisis un comparativo de
costos entre diferentes
sistemas de agente limpio, atmosfricos o sprinklers.
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Tabla 7. Comparacin Relacin Costo - Espacio Sistemas de
Extincin
Tabla 8. Comparacin Costo Impacto Sistemas de Extincin
PROPIEDADES UM HFC-227ea (FM 200) HFC 125 (ECARO 25) NOVEC 1230
INERGEM
AREA DEL CUARTO M2 20 X 10 20 X 10 20 X 10 20 X 10
ALTURA LIBRE ML 4,0 4,0 4,0 4,0
VOLUMEN DEL RIESGO M3 800 800 800 800
NUMERO DE CILINDROS PRINCIPALES UN 3 (2) 20 % menor FM 200 3,27
35
NUMREO DE CILINDROS RESERVA UN 3 2 3,27 35
NUMERO TOTAL DE CILINDROS UN 6 4 7 70
3,5 X 2,5 6 X 5
8,75 7 9,3625 30,0
REQUERIMIENTOS DEL SISTEMA 1800 LBS 420 M3
CAPACIDAD DE CADA CILINDRO 850 LBS 12 M3
COSTO SISTEMA INICIAL MILL ($) $ 180 $ 144 $ 184 $ 300
COSTO UNITARIO DE RECARGA $ / U.M $ 50,000 X LB $ 46,000 X
M3
COSTO TOTAL RECARGA POR MILL ($) $ 90 $ 72 $ 92 $ 0
COSTO TOTAL RECARGA POR USO MILL ($) $ 90 $ 72 $ 92 $ 19
COSTO PARA 6 ESPACIOS IGUALES MILL ($) $ 1.080 $ 864 $ 1.102 $
480
COMPARACION COSTOS DEL SISTEMA
AREA OCUPADA POR CILINDROS M2
Agente CleanCost in US $ ( For system
protecting 500 m3)
Weight increse
(Relative to 1301)
Space increse
(Relative to 1301)GWP / ODP
Halon 1301 Y 5,300 -- -- 7,030/10
HFC-25 Y 22,000 200% 105% 11,700/0
HFC-227ea Y 16,000 50% 20% 2,900/0
Fluorinatd
KetoneY 19,000 50% 20% 1/0
CO2 Y 11,000 150,00% 84,00% 1/0
Inert Gas Y 20,000 400% 327% N/A
Water mist N 60,000 625% 1,119% N/A
COMPARACION COSTO SISTEMAS DE EXTINCION
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12.1.10. Anlisis DOFA (Sistemas de extincin Agente Limpio)
Tabla 9. Comparacin costo Impacto sistemas de extincin
12.1.11. Dispositivos que conforman el sistema
Se debern zonificar las alarmas de acuerdo a la distribucin
fsica de la instalacin; cuando
no es prctica la evacuacin total de la edificacin, se permite
realizar una notificacin
selectiva dando aviso inicialmente al personal del rea afectada.
La misma norma NFPA 101
exige que para reas mayores a 2090 m2 sea considerada una
zonificacin adicional, en el
sistema para dar alerta total o por cada piso segn sea requerido
y establecido por la
administracin del edificio y/o brigada de emergencias.
El sistema de deteccin, monitoreo y alarma est diseado pensando
en futuras
ampliaciones fsicas para la Sala de cmputo. Para todas las reas
y espacios se dise un
sistema de deteccin con sensores de humo o detectores puntuales
fotoelctricos y de
deteccin temprana, en los casos donde puede existir presencia de
humo.
Tambin se han tenido en cuenta mdulos de monitoreo para las
puertas de emergencia de
las principales salidas de las zonas, es decir, que estas
puertas estarn monitoreadas por el
sistema de deteccin para que desde el centro de control de
seguridad se sepa cual puerta
se abre y queda abierta, evitando dificultades al momento de
evacuar por presencia de
humo.
Una parte muy importante del sistema contra incendios de la Sala
de Cmputo, es el
sistema de extincin a base de agente limpio. Este es un sistema
especialmente diseado
para un riesgo especfico como los son los equipos de cmputo,
para evitar el uso de
HFC-227ea (FM 200) HFC 125 (ECARO 25) NOVEC 1230
EVALUACION EVALUACION EVALUACION
DEBILIDADES Afecta el medio ambiente
-Las personas pueden estar expuestas maximo por 5
Minutos.
-Efectos sobre el sistema nervioso y cardiaco por exceso
de exposicin.
-Necesita mayor cantidad de agente por ft3.
-Mayor costo por ft3
OPORTUNIDADES- Ahorro de dinero en migracion y
reemplazo de tuberias de Halon 1301
- Ahorro de dinero en migracion y reemplazo de tuberias
de Halon 1301.
-Menor costo en instalaciones (menos agente mas area de
cubrumiento)
-Permte constribuir a ambientes y creditos LEED
FORTALEZAS -Rapida accion contra incendios (menor a
10 segundos)
- 20% menor de agente por ft3 que FM200
- 38% menor de agente por ft3 que NOVEC 1230
-No contribuye al calentamiento global (solo 5
dias de exposicion en el medio ambiente)
-Facil transporte y mantenimiento (liquido)
AMENAZAS-Contribuye al calentamiento global
-Tiempo de exposicion 29 aos en la
atmosfera
-Molecula en el ambiente por 34 aos.
-Alto nivel de concentracion superando NOAEL
-Contribuye al calentamiento global
-Emision de gases de invernadero
-Puede reacciona con excesiva humedad para
formar cido HFC-227ea y
pentafluoropropinico (PFPA).
DOFA
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rociadores automticos a base de agua, se refuerza el sistema de
deteccin y se usa este
sistema de extincin ligado a la deteccin del sitio.
El reforzamiento de la deteccin consiste en un sistema en donde
se utilizan los sensores
de deteccin temprana.
Toda la lgica de programacin para la alarma y disparo se hace
con el tablero de
liberacin y mdulos de control, adicionalmente se ubican las
estaciones manuales y de
aborto requeridas por la norma, para evitar una descarga de gas
cuando se ha controlado
un conato con extintores pero se ha iniciado una secuencia de
liberacin, o para realizar
una descarga manual. Este sistema estar supervisado por el
sistema de deteccin, alarma
y monitoreo general del edificio pero ser autnomo en su
funcionamiento.
El sistema de deteccin, alarma y monitoreo tambin cuenta con
estaciones de telfonos de
emergencia para comunicacin de dos vas, esto para mantener
comunicacin con el
personal que puede quedar atrapado.
12.1.11.1. Dispositivos de Iniciacin
Los elementos que sean utilizados dentro del sistema contra
incendio que sea diseado
debern ser listados, estos componentes debern ser capaces de
detectar e indicar la
presenciad de calor, llamas, humos, vapores combustibles o
condiciones anormales que
puedan llevar a la generacin de un incendio. Para soportar el
funcionamiento de la
deteccin, sealizacin, control y actuacin del sistema, se deber
utilizar una fuente
principal de alimentacin elctrica y una secundaria de 24 horas
de autonoma mnima.
Dado que se realizar un sistema de deteccin y extincin de
incendios completamente
nuevo, el CONTRATISTA deber realizar el desmonte del sistema
actual de deteccin de
incendios (Tubera, detectores, etc).
Estos son dispositivos de campo que se encargan de llevar
informacin al panel de control
de alarmas de incendio sobre el estado de los dispositivos a
monitorear (cerrado o abierto).
Dependiendo de la funcin que cumplen estos dispositivos se
programan de la siguiente
manera:
Alarma: Todo dispositivo que al activarse indique una condicin
de incendios. Esta accin
hace que se deba hacer un reconocimiento en el panel de control
de alarmas de incendios y
al vez se puedan activar las seales de alarma.
Supervisin: Todo dispositivo que al presentar cambio en su
estado indique la no
operatividad de un sistema de supresin fijo. Esta seal se indica
en el tablero y se debe
hacer un reconocimiento fsico del dispositivo, no genera
activacin del sistema de alarma.
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Monitoreo: Cuando se requiera indicar el estado de un
dispositivo en el Panel de Control
de Alarmas de Incendios, sin que su activacin genere seal e
emergencia de incendios.
El principio de operacin de los mdulos de control es que al
activarse un dispositivo
iniciador, como estacin manual, cualquier tipo de detector, se
enva una seal de
activacin al panel de control de alarmas de incendio y este enva
una seal a los mdulos
de control relacionados con el rea donde se activ el dispositivo
iniciador, para que deja
pasar la seal que dicho mdulo controla.
12.1.11.2. Sistema de Deteccin, Alarma y Control para Agente
Limpio
Para el sistema que se disee los sistemas de deteccin, actuacin,
alarma y control
debern ser instalados, probados y mantenidos cumpliendo con los
estndares apropiados
de NFPA 70 y 72 en donde las caractersticas especificas de los
diferentes componentes del
sistema de deteccin, alarma y control para el agente limpio
debern ser definidas en las
respectivas hojas de datos que se generen dentro de la Ingeniera
Detallada.
12.1.11.3. Dispositivos de Notificacin y alarma
La Sala de Cmputo de GRB, estar provista de elementos que
notificaran por medios
audibles y visibles la alerta ante la deteccin de una condicin
anormal en las reas de la
Sala. La condicin anormal detectada por cualquiera de los
dispositivos de iniciacin
definidos anteriormente, generara una accin de los siguientes
dispositivos.
- Sirenas , o Campanas
- Luces Estroboscpicas
Debido a las actividades que se realizan en cada zona y a la
necesidad de tener un sistema
de notificacin confiable, se requiere un sistema de alarma
mediante seales visuales y
audibles, con las cuales se logra llamar la atencin del
personal, ya sea con un sonido
una seal lumnica; con un sonido 10dBA por encima del umbral de
ruido normal o 5dBA
por encima del umbral del mximo ruido, estos dispositivos estarn
distribuidos de manera
homognea en todo el permetro de la Sala de Cmputo, de acuerdo a
las distancias y
niveles de ruido, mnimo y mximos exigidos por la NFPA.
Debern utilizarse alarmas para indicar la activacin del sistema,
los peligros para el
personal o fallo de cualquier elemento supervisado. El tipo
(sonora, visual), el nmero y la
ubicacin de los elementos debern ser telaes que se cumpla
satisfactoriamente su funcin.
El alcance y el tipo de las alarmas o indicadores debern ser
listados UL y/o aprobados FM.
La actuacin de estos dispositivos deber continuar despus de la
descarga del agente y
hasta que el sistema haya sido restablecido.
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Las alarmas que indican el fallo de los equipos o dispositivos
supervisados se debern
activar de forma rpida y debern ser distintas a las que expresan
condiciones de
funcionamiento o indicadoras.
Todos y cada uno de los elementos instalados dentro del sistema
contra incendio debern
ser identificados como estacin manual de descarga de agente,
estacin manual de aborto,
y panel de control, adicionalmente en los accesos e interiores
de las zonas protegidas se
deber informar acerca del tipo de proteccin con el que cuenta la
zona y las instrucciones
respectivas en el interior y acceso a las zonas protegidas.
Alarmas sonoras
Una forma de dar seales de alarma es mediante seales audibles,
se pueden dar mediante
cornetas o campanas las cuales generan un solo tipo de alarma,
con el que el personal
debe estar entrenado y capacitado para distinguir el evento que
se quiere indicar, o acudir
a un punto de reunin para recibir informacin.
La distribucin de los parlantes se deber realizar logrando la
ubicacin exacta en donde
sea percibida la seal desde cualquiera de los puntos en donde se
pueda presentar la
emergencia, y se deber lograr tener un nivel de sonido en cada
parte de la edificacin
mximo de 10 dBA por encima del umbral de ruido normal o 5 dBa
por encima del umbral
mximo de ruido. La ubicacin de los elementos audibles se deber
organizar de acuerdo al
tipo de actividad que se realiza en cada zona, de forma que el
personal que circule por
estos lugares pueda escuchar los sonidos de alarma mientras se
desplaza para evacuar.
Se deber instalar una alarma sonora en la parte interior y
exterior de la zona protegida
para informar al personal fuera de la zona que el sistema de
extincin mediante agente
limpio se encuentra en operacin; esta alarma deber ser apropiada
para el uso en
sistemas contra incendio, cumpliendo con las siguientes
caractaristicas:
o Nivel sonoro: Debe cumplir los requerimientos para modo de
operacin
pblico de acuerdo con el estndar NFPA 72
o Conexin para rosca NPT
o Fuente de energa: 24 VDC
o Aprobado por UL 464 y/o FM 3150, para uso en sistemas contra
incendio
Los consumos en condicin de potencia sern mnimos y compatibles
con la fuente y el
panel de control. Las alarmas sonora y visual son
independientes, de manera que la falla de
una de ellas no afecte la operacin de la otra.
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Alarmas visuales
Las seales visibles deben ser intermitentes y no deben exceder
la frecuencia de dos
pulsaciones por segundo o 2 Hz ni menor al 1 Hz, la mxima
duracin del pulso debe ser de
0.2 segundos y su intensidad no debe exceder las 1000 cd
(candelas efectivas). La luz debe
ser de color calro o blanco nominal de acuerdo con la NFPA 72
ltima versin.
Las alarmas visuales debern ser aprobadas UL 1971
Algunos ocupantes de la edificacin pueden tener dificultad de
escuchar el sistema de
alarma por usar proteccin auditiva o estar realizando alguna
actividad que genere
bastante ruido, por esta razn se hace necesario instalar seales
visuales que se encargan
de llamar la atencin de los ocupantes. De acuerdo al rea y la
distribucin de cada zona a
iluminar se necesitan diferentes intensidades de las seales
visuales y con el fin de evitar
especificar mltiples modelos con distintas intensidades, se
encuentran en el mercado
seales visuales de tipo multicandela, las cuales permiten
seleccionar las intensidades
requeridas en cada zona sin cambiar de dispositivo.
Tabla 10. Intensidad lumnica
A-6-4.4.1.1(a) NFPA-72 Se considera que un diseo que proporcione
una intensidad
efectiva de 0,0375 lmenes/pie2 (0,4037 lmenes/m2) a todos los
espacios ocupados en
los cuales se requiere notificacin visible cumple con los
requerimientos de mnima
intensidad luminosa de este prrafo.
Las seales audiovisuales se instalan a una altura de entre 2
metros hasta 2.4 metros del
piso. Debido a la cantidad de dispositivos se deben instalar
seales visuales que se auto
sincronicen para lograr dar un destello coordinado y aumentar la
intensidad de la luz.
Tiempo de retardo
En los sistemas de extincin con agentes limpios se dispondr de
una alarma y un tiempo
de retardo previos a la descarga, a fin de asegurar la evacuacin
de los ocupantes . La
definicin de este tiempo ser establecido acorde con lo descrito
en la NFPA 2001 en su
ltima edicin.
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12.1.11.3.1. Dispositivos de actuacin
Para el sistema contra incendio a instalar en la Sala de Cmputo
de la Refinera de
Barrancabermeja GRB se debern incluir las vlvulas o elementos
para la liberacin del
agente, los controles de descarga y el equipo de
interrupcin.
La activacin se deber realizar con mecanismos neumticos,
elctricos o mecnicos
listados UL y/o aprobados. Para la operacin de los dispositivos
se deber utilizar una
fuente de energa confiable.
Todos los dispositivos debern ser diseados para el cumplimiento
del servicio en donde
sean ubicados y el diseo detalladlo deber garantizar la
operatividad minimizando los
riesgos de parada por una operacin accidental.
Los dispositivos debern estar diseados para trabajar en un
intervalo de temperaturas
entre -29C a 54C o marcados indicando las limitaciones de
temperatura.
Todos los dispositivo se debern situar, instalar o proteger
adecuadamente de forma que se
encuentren sometido a daos mecnicos, qumicos o de otro tipo que
puedan generar algn
tipo de falla de operacin.
El sistema deber disponer de medios para la activacin del
sistema como son:
Actuacin mecnica
Actuacin Elctrica. En este caso el equipo de control deber
monitorear
constantemente el nivel de voltaje de la fuente y generar alarma
en caso en que se
presente un bajo nivel.
La activacin de los sistemas con cualquiera de los mecanismos
mencionados
anteriormente deber activar las vlvulas que controlan la
liberacin y distribucin del
agente.
Todos los dispositivos de parada del sistema debern ser
considerados como parte integral
del sistema y cada uno de los dispositivos de actuacin manual
debern ser identificados
teniendo en cuenta el riesgo que estn protegiendo.
12.1.11.3.2. Interruptor de mantenimiento
El CONSTRUCTOR dentro de la ingeniera detallada del sistema
contra incendio para la sala
de cmputo de GRB deber contemplar la instalacin de un
interruptor de mantenimiento,
el cual deber asegurar dos (2) posiciones a saber, estado activo
del sistema y estado
apagado o en mantenimiento. Este elemento asegurara que el
sistema no realizar
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descargas accidentales o no controladas cuando se desarrollen
actividades de
mantenimiento en el sitio protegido y/o en el sistema.
12.1.11.3.3. Detectores de Humo
La Sala de Cmputo tiene espacios individuales y cerrados,
especialmente en la zona de
rea blanca y radio, por lo que es necesario identificar cual de
las zonas esta en alarma
para poder acudir al sitio exacto lo ms pronto posible. Para
lograr esto es indispensable
tener un sistema de deteccin de tipo inteligente, con el cual se
sabe cual dispositivo esta
en alarma o en problema.
La Ingeniera Detallada del Sistema Contra Incendio de GRB deber
contemplar detectores
de humo, distribuidos dentro del cada zona, de tipo fotoelctrico
y/o de aspiracin
temprana. El nmero de detectores deber establecerse segn la
norma NFPA 72.
Los detectores deben instalarse a una altura mnima determinada
en el diseo y conforme a
la NFPA 72. La distancia entre el cielo falso o el techo y los
dispositivos de notificacin
debern estar como mnimo a 0.15 mts.
Los detectores debern trabajar ptimamente teniendo en cuenta las
siguientes premisas:
Cobertura de acuerdo al diseo realizado conforme a la NFPA
72
Voltaje de operacin: 24 VDC (16V-30V)
Aprobado por UL 268, UL 268 y/o FM 3230, para uso en sistemas
contra incendio
Los detectores de tipo puntual se instalan en sitios con techos
bajos y con un nivel de
polucin bajo. Estos dispositivos cubren un rea de 81 m2 pero en
corredores se pueden
espaciar hasta un mximo de 12 metros. Las caractersticas de los
detectores inteligentes a
emplear deben ser: Auto calibracin a medida que se va acumulando
el polvo y la suciedad,
estos se compensan para siempre tener el mismo nivel de
comparacin, cuando alcanzan
un nivel de suciedad del 90% le indican al panel de control de
alarmas de incendio que
necesitan mantenimiento, si no se realiza el mantenimiento y se
alcanza un 100% de
suciedad los detectores se apagaran automticamente para no
enviar falsas alarmas, y en
el panel se genera una seal indicando que hay un problema por
suciedad en el dispositivo.
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Figura 15. Detector puntual inteligente
Se recomiendan Detectores inteligentes de tipo multisensor que
consisten en la integracin
de los dos o tres tipos de detectores que existen en el mercado
(Inico, Fotoelctrico y
Trmico) mas la variable tiempo. Con estos tres parmetros de
deteccin y la variable
tiempo, usando un microprocesador que tiene cada detector se
puede analizar el
comportamiento de cada una de las variables y se integran con un
algoritmo para dar con
certeza una alarma y con mayor rapidez que los otros detectores.
Para mayor confiabilidad
en el detector no se deben ubicar detectores de humo a menos de
1m de una rejilla de aire
acondicionado.
A continuacin en la grafica se muestra la forma incorrecta y la
forma correcta de instalar
un detector de humo en un cielorraso. En la forma incorrecta se
muestra que los cables
salen de la caja de paso hacia el detector, pero quedan
expuestos ya sea por no tener
coraza o porque no tienen caja de terminacin.
Figura 16. Instalacin Incorrecta Instalacin correcta de un
Detector de humo
Inteligente. Sistemas Propuestos
En el caso de no tener cielorraso los detectores se instalaran
directamente en la caja de
paso. La norma NFPA 72 permite instalar los detectores hasta 30
cm. desde el techo, por lo
anterior los detectores utilizados en la cmara superior (sobre
techo falso) debern estar a
dosados directamente a la caja de paso al igual que los que sean
ubicados en la cmara
inferior (bajo piso falso); los detectores que sean instalados
en el techo falso debern estar
ubicados directamente sobre los paneles del techo falso.
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Los detectores de humo sern instalados en los puntos en donde
exista suministro de
agente limpio y para el rea de Cintoteca, oficina y radio los
detectores que se encuentran
en este punto sern conectados al tablero de la central de
monitoreo y control de manera
independiente con el fin de evitar una eventual descarga de
agente limpio en caso de
presentarse una emergencia en esta zona.
12.1.11.3.4. Sensores por aspiracin de humo
Este sistema se instalara en el rea blanca de la Sala de Cmputo
de GRB, como elemento
de deteccin temprana, complementando al sistema de deteccin de
humo convencional
como sensores fotoelctricos.
Los sistemas de deteccin por muestreo de aire vienen diseados
para detectar humo
desde 0.0015 % hasta un 6% de osc/pie, lo cual es una razn
importante para instalar
como sistema complementario de alerta temprana en el rea blanca
de la sala de cmputo,
Un detector puntual trabaja con un 6% de osc/pie.
Cuando el humo alcanza una densidad del 2% de oscurescencia por
pie en el datacenter es
cuando la mayora de los detectores de humo actan, en este
momento se ha perdido
bastante tiempo y el fuego puede haber alcanzado una proporcin
muy avanzada, de ah la
importancia en el diseo de complementar estas dos tecnologas,
que permitirn un nivel
mayor de confiabilidad.
Los detectores por muestreo de aire (ASD), cuentan normalmente
con tres niveles de
condicin de alarma:
Primer nivel de alarma: Permite detectar una etapa donde hay muy
poco humo, esta
alarma solamente informa al personal de vigilancia para que
revisen la zona de alerta o
informen a los operadores para que revisen que est ocurriendo,
esta alarma es de tipo
local y solo se presenta en el tablero de Deteccin de
incendios.
Los otros dos niveles de alarma del sistema de muestreo de aire
estn calibrados a niveles
de humo similares a los detectores convencionales, en este caso
los detectores puntuales o
de muestreo de aire (mediante los orificios de aspiracin ASD)
realizan la siguiente funcin:
Cuando un detector por muestreo de aire alcanza el segundo nivel
de alarma, el tablero de
deteccin debe generar la alarma en la zona donde se detect el
humo.
Si el volumen de humo progresa y alcanza el tercer nivel de
alarma el sistema de deteccin
de incendios debe cambiar de sonido indicando que se complet la
secuencia, en este
momento el tablero de deteccin puede dar la orden de activar o
desactivar sistemas de
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BARRANCABERMEJA
SISTEMA CONTRA INCENDIO
CENTROS DE CMPUTO EMPRESARIAL
CODIGO DSC-CCE-2013-GP-ADP-DT-007-1
Elaborado
14/01/2013
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ventilacin apagar aires acondicionados para facilitar a los
operarios la ubicacin del rea
donde se est produciendo humo.
Los sistemas de aspiracin son ampliamente utilizados en Centros
de Procesamiento de
Datos.
Figura 17 Detectores de Muestreo de Aire
12.1.11.3.5. Estacin manual de doble accin para descarga
La Ingeniera Detallada deber contemplar una estacin manual de
descarga que debe
estar configurada para liberar el contenido de los cilindros de
agente limpio en el menor
tiempo posible.
Las estaciones manuales de descarga, que inicien la operacin
inmediata del sistema
debern se ubicadas siguiendo los lineamientos de la NFPA 72, en
su ltima edicin. La
estacin deber ser del tipo de doble accin para evitar
operaciones accidentales. Una vez
obturado el botn del pulsador, su reinicio solo podr ser
efectuado de manera local, con
llave. La estacin deber ser instalada sobre pared y deber contar
con una placa de
sealizacin que indique claritamente su funcin.
Este dispositivo deber ser aprobado por UL 38 y/o FM, para uso
en sistemas contra
incendio.
Estos dispositivos se instalaran en reas de aseguramiento dentro
de la Sala de Cmputo
del GRB, el cual mediante mecanismo del sistema de aviso de
incendio manual, accionado
por una persona, activara un sistema de alarmas para el desalojo
de los ocupantes o la
accin de supervisin y revisin en sitio o zona en la que se
presenta la activacin. Cuando
el interruptor o palanca es accionado no puede volver a su
posicin original de apagado
sino por una llave, esto permite que el sistema no pueda ser
desactivado intencional o
accidentalmente.
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INGENIERIA BSICA PARA LA NUEVA SALA DE CMPUTO DE
BARRANCABERMEJA
SISTEMA CONTRA INCENDIO
CENTROS DE CMPUTO EMPRESARIAL
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Figura 18. Estacin manual de incendio tpica
La diferencia con una estacin manual de alarma convencional es
que la de tipo inteligente
al igual que los detectores de humo inteligentes son
direccionables, es decir,