SIMULACIÓN NO
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PROYECTO:VERIFICACION DE LA RED DE AGUA EXISTENTE
TITULO:MEMORIA DE CÁLCULO Y SIMULACIÓN HIDRÁULICA DEL SISTEMA CONTRA INCENDIO
DOCUMENTO ORIGINAL:
REVISIÓN ÍNDICE
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INDICE
1. OBJETIVO 3
2. CONSIDERACIONES BÁSICAS DEL DISEÑO......................................................................................3
3. ABREVIACIONES................................................................................................................................... 4
4. DOCUMENTOS RELACIONADOS.........................................................................................................4
5. REFERENCIAS APLICABLES AL SISTEMA CONTRA INCENDIO......................................................5
6. DESCRIPCIÓN DE LOS ESCENARIOS DE FUEGO..............................................................................5
7. CÁLCULOS DE AGUA REQUERIDA EN EL SISTEMA.........................................................................6
7.1. Cálculo de Agua Requerida para el Sistema de Espuma………………………………...................7
7.2. Cálculo de Agua Requerida para el sistema de enfriamiento........................................................8
7.3. Cálculo de Agua Requerida para los Monitores/Hidrantes……………………...............................9
7.4. Resumen del cálculo total de Agua requerida para el Sistema Contra Incendio........................9
8. CÁLCULOS DE CAUDAL DE AGUA CONTRA INCENDIO................................................................11
8.1 Resumen del caudal total de Agua requerida……..……………………………….…………………12
9. DIMENSIONAMIENTO DE LAS BOQUILLAS ASPERSORAS DE AGUA……………………………….12
9.1 Tasa de Aplicación………………………………………......................................................................12
9.2. Selección de ángulo y separación entre boquillas aspersores de agua....................................13
9.3. Número de Boquilla........................................................................................................................14
9.4. Disposición Típica de Boquillas Aspersoras…………………………………………………….......15
9.5. Factor de Descarga ........................................................................................................................16
10. SIMLUACIÓN HIDRÁULICA………………………………………………………………………………….17
10.1 Definición de los Parámetros de Líneas de Agua del Sistema Contra Incendio……………..17
10.2. Métodología de Cálculo...............................................................................................................20
10.3. Resumen de resultados................................................................................................................21
11.CONCLUSIONES............................................................................................................................... 22
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ANEXO 1................................................................................................................................................... 22
1. OBJETIVO
Verificar si la Red Contra Incendios dentro de las instalaciones de la planta SINTEPLAS (Santa
Cruz) considerando el escenario más crítico de manera tal que cumpla con los requerimientos
de seguridad exigidos por las normativas NFPA y API, diseñado para combatir un evento a la
vez, considerando para su diseño el máximo evento.
2. CONSIDERACIONES BÁSICAS DEL DISEÑO
El alcance comprende la verificación y cálculo del alcance al usar los hidrantes existentes dentro la planta además verificar que el sistema actual con las capacidades existentes se puede combatir un escenario de fuego, para lo cual se usara todos los equipos existentes de combate para el control de fuego en SINTEPLAS, está basada en la asunción de que solamente ocurrirá un evento mayor de fuego a la vez.
Así, los requerimientos de la mayor contingencia aislada determinará si abastece para el sistema fijo de Agua Contra Incendio.
Sin embargo, el dimensionamiento de los componentes del sistema de combate contra incendios no será realizado solo para la mayor contingencia, ya que diferentes técnicas de combate son requeridas para los distintos equipos que conforman las facilidades de la planta.
La filosofía de operación contempla los siguientes escenarios:
[Ref.2]
3. ABREVIACIONES
NFPA: National Fire Protection Association AFFF: Aqueous-Film Forming Foams UL/FM: Underwriters Laboratories Inc. / Factory Mutual Research Corporation
API: American Petroleum Institute
4. DOCUMENTOS RELACIONADOS
Documentos Generados por YPFBRSA:
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[Ref.1]
Documentos Generados por Ingeniería:
[Ref. 4]
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5. REFERENCIAS APLICABLES AL SISTEMA CONTRA INCENDIO
[Ref. 16] NFPA 11: Standard for Low Expansion Foam and Combined Agent Systems
6. DESCRIPCIÓN DE LOS ESCENARIOS DE FUEGO
A continuación se presenta una Tabla de acuerdo a los escenarios definidos en la Filosofía de
Operación del Sistema Contra Incendios [Ref. 10]:
No se considera la simultaneidad de eventos o escenarios de fuego.
En primer término el escenario analizado que requiere el mayor caudal para el control de la
combustión y enfriar las zonas aledañas al área afectada por el fuego es la almacenaje de
productos inflamables, siendo ésta la zona de mayor riesgo.
7. CÁLCULOS DE AGUA REQUERIDA EN EL SISTEMA
El cálculo de agua requerida para el sistema contra incendios está diseñado para cuatro horas de combate por Monitores y/o Hidrantes.
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7.1. Cálculo de Agua Requerida para el Sistema de Espuma
Tasas de aplicación de espuma
Según la Norma NFPA 11, los sistemas de aplicación fijos, serán capaces de suministrar una
solución de espuma no menor a 4.1 lpm/m2
para el caso de tanques de techo fijo con
hidrocarburos, a la superficie circular del tanque, por espacio de tiempo no menor a 30 minutos
para líquidos con puntos de inflamación entre 37.8°C y 93.3°C (100°F y 200°F) o de
55 minutos en los casos de petróleo crudo o líquidos con punto de inflamación menores a
37.8°C (100°F).
Los tanques con techo flotante, serán capaces de suministrar una solución de espuma no menor
a 12.2 lpm/m2
por un espacio de tiempo no menor a 20 minutos para los tanques con tipo de
cierre de zapata mecánica, aplicando la espuma a los sellos o cierre (expresado en las tablas
como superficie anular).
Para los casos de derrames, el combate por espuma será a través de los monitores de
agua/espuma con boquillas tipo auto aspirantes (master stream) que permiten el ingreso de
espuma, en caso de áreas con recintos estos suministrarán una solución de espuma no menor a
6.5 lpm/m2.
Cálculos
V agua=d × A×t × (1−3% )
Dónde:
Vagua= Volumen de agua requerido en gal d= Tasa de aplicación de Espuma Ac= Área a proteger (Superficie Circular) t= Tiempo de aplicación
La Solución Agua Espuma está compuesta por 3% de espuma y 97% de agua.
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7.2. Cálculo de Agua Requerida para el sistema de enfriamiento
Tasas de aplicación de aspersores de agua para Tanques atmosféricos
Según la API 2030 para el Almacenamiento de Hidrocarburos en Tanques Atmosféricos, la tasa de aplicación no será menor a 4.1 lpm/m2.
Enfriamiento de Tanque Adyacente
Según la API 2030 en caso de que exista fuego en un tanque, se deben enfriar los tanques
adyacentes y para evitar el desperdicio de agua es permitido solo rociar el área expuesta al
fuego.
Tasas de aplicación de aspersores de agua para recipientes a presión
Según la NFPA 15 los recipientes a presión u otros dispositivos que manejan líquidos inflamables
se debe enfriar a una tasa neta no inferior a 10.21 (L/min)/m2 del área de superficie proyectada
del equipo.
Tasas de aplicación de aspersores de agua para las bombas de recepción/despacho Según
la NFPA 15 las bombas que manejan líquidos inflamables o gases deben tener los ejes, sellos y
otras partes críticas envueltas por el agua pulverizada dirigida a una tasa neta no inferior a 20.4
(L/min)/m2 del área de superficie proyectada del equipo.
Cálculos
V agua=d × A×t+∑V adyacente
Dónde:
Vagua= Volumen de agua requerido en gal d= Tasa de aplicación
A= Área a proteger (Superficie Envolvente/Paredes de los Tanques) Vadyacente= Volumen de agua requerido en tanque / equipo adyacente en gal
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7.3. Cálculo de Agua Requerida para los Monitores/Hidrantes
Según la NFPA 14 los hidrantes o monitores hidrantes deberán tener un caudal mínimo total de 500 gpm.
El tiempo de aplicación de los hidrantes será el tiempo de autonomía del sistema contra incendio, siendo éste de un total de 240 min (4 hr).
V agua=(qm )
Dónde:
Vagua = Caudal de agua requerido en gal
qm = Caudal de Monitor
t= Tiempo de aplicación (autonomía del Sistema Contra Incendios)
7.4. Resumen del cálculo total de Agua requerida para el Sistema Contra Incendio
REFINERÍA GUALBERTO VILLARROEL No. Documento
MC-3-320.25-940-SEP_13.009-001
INGENIERIA, PROCURA, CONSTRUCCION, MONTAJE, PRUEBAS Y PUESTAEN MARCHA DE LA NUEVA RED DE AGUA CONTRA INCENDIOS HOJA: 9 de 22
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FLUJO TIEMPO TOTAL TASA APLICACIÓN TIEMPO CON. ESP. AREATAZA DE APLICACIÓN
TIEMPO AREA TOTAL TOTAL
GPM (min) Gal lts/min*m2 (min) AFFF 3% (m2) Lt m3 gal EQUIPO CONTENIDO AREA DE ROCIAMIENTO Lts/min/m2 min m2 Lt. Gal gal2 m3500 240 120000 12.2 20 3% 68.8 16283.6 16.28 4301.6 3TK-2901 CRUDO 100% 4.1 240 1739 1710782 451940.8
3TK-2900 CRUDO 50% 4.1 240 869.3 855391.2 225970.43TK-10002 CRUDO 50% 4.1 240 869.3 855391.2 225970.4
Total Refrigeracion 903881.6 1028183.3 3892500 240 120000 4.1 55 3% 181.5 39700.4 39.70 10487.7 3TK-2941 Nafta de hydrobon 100% 4.1 240 764.7 752464.8 198780.1
3TK-2940 Nafta de hydrobon 50% 4.1 240 382.4 376232.4 99390.13TK-2903 Nafta de hydrobon 50% 4.1 240 382.4 376232.4 99390.13TK-2902 Nafta de hydrobon 50% 4.1 240 382.4 376232.4 99390.1
Total Refrigeracion 496950.3 627438.0 2375500 240 120000 12.2 20 3% 28.0 6627.0 6.63 1750.7 3TK-2942 Nafta platformada y redestilada 100% 4.1 240 582.6 573278.4 151444.1
3TK-2906 Nafta liviana 50% 10.21 240 263.9 646538 170797.23TK-2908 Nafta platformada 50% 4.1 240 291.3 286639.2 75722.13TK-2908 Nafta platformada 50% 4.1 240 291.3 286639.2 75722.13TK-2943 Nafta platformada y redestilada 50% 4.1 240 291.3 286639.2 75722.1
Total Refrigeracion 549407.5 671158.2 2541500 240 120000 3TK-2907 Nafta liviana 100% 10.21 240 527.7 1293076 341594.5
3TK-2943 Nafta platformada y redestilada 50% 4.1 240 291.3 286639.2 75722.13TK-2911 Nafta media 50% 4.1 240 205.5 202212 53418.73TK-2906 Nafta liviana 50% 10.21 240 263.9 646538 170797.23TK-2942 Nafta platformada y redestilada 50% 4.1 240 291.3 286639.2 75722.13TK-2910 Nafta media 50% 4.1 240 205.5 202212 53418.7
Total Refrigeracion 770673.3 892424.0 3378500 240 120000 4.1 30 3% 589.6 70345.2 70.35 18583.1 3TK-2918 Diesel oil 100% 4.1 240 1849 1819022 480534.8
3TK-2927 Jet fuel 50% 4.1 240 336.5 331116 87471.63TK-2928 Jet fuel 50% 4.1 240 336.5 331116 87471.63TK-2919 Diesel oil 50% 4.1 240 924.3 909511.2 240267.4
Total Refrigeracion 895745.3 1034328.4 3915500 240 120000 12.2 20 3% 51.3 12141.7 12.14 3207.5 3TK-2913 Crudo Reducido B 100% 4.1 240 1257 1236691 326699.2
3TK-2916 Gasolina 50% 4.1 240 419.7 412984.8 109099.03TK-2912 Crudo Reducido B 50% 4.1 240 628.4 618345.6 163349.6
Total Refrigeracion 599147.8 722355.3 2734500 240 120000 3TK-2932 o 3TK-2933 Butano 100% 10.21 240 298.6 731689.4 193291.9
3TK-2933 o 3TK-2932 Butano 100% 10.21 240 298.6 731689.4 193291.93TK-2930 Propano 50% 10.21 240 94.5 231562.8 61172.43TK-2931 Propano 50% 10.21 240 94.5 231562.8 61172.43TK-2934 Glp 50% 10.21 240 178.9 438254 115774.43TK-2935 Glp 50% 10.21 240 178.9 438254 115774.4
Total Refrigeracion 740477.4 860477.4 3257500 240 120000 3TK-2935 Glp 100% 10.21 240 357.7 876508.1 231548.9
3TK-2934 Glp 100% 10.21 240 357.7 876508.1 231548.93TK-2932 Butano 50% 10.21 240 149.3 365844.7 96645.93TK-2933 Butano 50% 10.21 240 149.3 365844.7 96645.93TK-2936 Glp 50% 10.21 240 178.5 437396.4 115547.93TK-2937 Glp 50% 10.21 240 178.5 437396.4 115547.93TK-2946 Glp 50% 10.21 240 253 619828.7 163741.4
Total Refrigeracion 1051226.8 1171226.8 4434500 240 120000 3TK-2937 Glp 100% 10.21 240 357.7 876508.1 231548.9
3TK-2936 Glp 100% 10.21 240 357.7 876508.1 231548.93TK-2934 Glp 50% 10.21 240 178.9 438254 115774.43TK-2935 Glp 50% 10.21 240 71.54 175301.6 46309.83TK-2946 Glp 50% 10.21 240 253 619828.7 163741.4
Total Refrigeracion 788923.4 908923.4 34410 240 0 6.5 30 3% 130.2 24627.3 24.63 6505.8 3D-3201 Gasolina liviana 100% 10.21 240 33.2 81353.28 21491.3
3D-3202 Metano, etano, butano 100% 10.21 240 22.7 55624.08 14694.33D-3203 Gasolina liviana 100% 10.21 240 30.6 74982.24 19808.2
Total Refrigeracion 55993.8 62499.6 237500 240 120000 3D-3203 Gasolina liviana 100% 10.21 240 30.6 74982.24 19808.2
3D-3201 Metano, etano, butano 100% 10.21 240 33.2 81353.28 21491.33D-3202 Gasolina liviana 100% 10.21 240 22.7 55624.08 14694.3
Total Refrigeracion 55993.8 175993.8 6660 240 0 6.5 30 3% 158.3 29942.4 29.94 7909.9
7909.9 29.90 240 0
14 FUEGO EN AREA INDUSTRIAL (302 Ó 3003) 0 240 0
gal m3
MAX. REQUERIMIENTO DE ACI= 1171226.8 4434SOBREDIMENSIONAMIENTO AL 10%= 117122.7 443
MIN. CAP ACIDAD DE TANQUE DE ACI= 1288349.5 4877
3TK-2501 CAP . DE TANQUES DE ACI EXISTENTES= 1398526.84
FUEGO POOL FIRE EN HORNO 3H-1001 (CRUDO)
FUEGO EN AREA INDUSTRIAL (300 Ó 3001)
12
13
FUEGO EN TANQUE 3TK-2907 (NAFTA LIVIANA)
FUEGO EN TANQUE 3TK-2918 (DIESEL OIL)
FUEGO EN TANQUE 3TK-2913 (CRUDO REDUCIDO B)
FUEGO EN TANQUE 3TK-2932 ó 3TK-2933 (BUTANO)
FUEGO EN AREA DE ESFERA 3TK-2935 (GLP)
FUEGO EN TANQUE 3TK-2937 (GLP)
FUEGO POOL FIRE EN HORNO 3H-3203 (CRUDO)
FUEGO EN ACUMULADOR 3D-3203 (GASOLINA LIVIANA, GASES LIVIANOS)
6
7
8
9
10
11
FUEGO EN TANQUE 3TK-2901 (PETROLEO CRUDO)
1
FUEGO EN TANQUE 3TK-2941 (NAFTA HIDROBON)
2
3FUEGO EN TANQUE 3TK-2942 (NAFTA
PLATFORMADA Y REDESTILADA)
4
5
AGUA REQUERIDA PARA EL SISTEMA DE ROCIAMIENTO (NFPA 15) (API 2030)AGUA TOTAL DEL
SISTEMANro
escenariodescripcion
AGUA REQUERIDA DE HIDRANTES
TOTAL
AGUA REQUERIDA PARA EL SISTEMA DE ESPUMA
ENFRIAMIENTO DE TANQUES (TK EN FUEGO Y ADYACENTES)
LO SIMULACIÓNNO
MC-3-320.25-940-SEP_13.009-001REV.
1PROYECTO: INGENIERIA, PROCURA, CONSTRUCCION, MONTAJE, PRUEBAS Y
PUESTAEN MARCHA DE LA NUEVA RED DE AGUA CONTRA INCENDIOS
HOJA:
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TITULO:
MEMORIA DE CÁLCULO Y SIMULACIÓN HIDRÁULICA NUEVO SISTEMA CONTRA INCENDIO
El requerimiento mínimo de agua es de 4434 m3 del escenario 8, Fuego en Área de Esfera. A este volumen de agua se le da un factor de seguridad del10%, por lo que el volumen total de agua requerido es de 4877 m 3 de capacidad.
8. CÁLCULOS DE CAUDAL DE AGUA CONTRA INCENDIO PARA SELECCIÓN DE BOMBA ACI
El caudal requerido para las bombas del sistema contra incendios se basa en las tasas y los tiempos de aplicación de agua y espuma mínimas requerida los estándares de la NFPA, señalas en el capítulo anterior.
QAgua=Qespuma+Q enfriamiento+Qhidrante
Qespuma=(de∗de)
Qenfriamiento=(dr∗Ae )+Qadiacente
Qadyacente=∑ [dr∗Ae ] (dr∗Ae )+Qadyacente
Dónde:
Qagua= Caudal de agua requerido en gpm
qm= Caudal de Monitor o Hidrante o manguera
de= Tasa de aplicación de Espuma
dr= Tasa de aplicación de aspersores de agua
dra= Tasa de aplicación de aspersores de agua equipos adyacentes
Ac= Área a proteger (Superficie Circular o Anular)
Ae= Área a proteger (Superficie Envolvente)
Aa= Área a proteger del tanque adyacente (Superficie Expuesta)
LO SIMULACIÓNNO
MC-3-320.25-940-SEP_13.009-001REV.
1PROYECTO: INGENIERIA, PROCURA, CONSTRUCCION, MONTAJE, PRUEBAS Y
PUESTAEN MARCHA DE LA NUEVA RED DE AGUA CONTRA INCENDIOS
HOJA:
11 de 22
TITULO:
MEMORIA DE CÁLCULO Y SIMULACIÓN HIDRÁULICA NUEVO SISTEMA CONTRA INCENDIO
8.1. Resumen del caudal total de Agua requerida
descripcion
AGUA REQUERIDA PARA EL SISTEMA DE ESPUMA AGUA REQUERIDA PARA EL SISTEMA DE ROCIAMIENTO (NFPA 15) (API 2030)
FLUJO TIEMPO TOTAL CON. ESP. AREA TOTAL ENFRIAMIENTO DE TANQUES (TK EN FUEGO Y ADYACENTES) AREA TOTAL TOTAL
GPM (min) Gal lts/min*m2 AFFF 3% (m2) Lt m3 gal EQUIPO CONTENIDO AREA DE ROCIAMIENTO Lts/min/m2 m2 Lt. Gal gal/min m3/min
1
500 1 500 12.2 3% 68.8 814.2 0.81 215.1 3TK-2901 CRUDO 100% 4.1 1738.6 7128.26 1883.13TK-2900 CRUDO 50% 4.1 869.3 3564.13 941.53TK-10002 CRUDO 50% 4.1 869.3 3564.13 941.5
Total Refrigeracion 3766.2 4481.3 16.9634
2
500 1 500 4.1 3% 181.5 721.8 0.72 190.7 3TK-2941 Nafta de hydrobon 100% 4.1 764.7 3135.27 828.33TK-2940 Nafta de hydrobon 50% 4.1 382.35 1567.635 414.13TK-2903 Nafta de hydrobon 50% 4.1 382.35 1567.635 414.13TK-2902 Nafta de hydrobon 50% 4.1 382.35 1567.635 414.1
Total Refrigeracion 2070.6 2761.3 10.4527
3
500 1 500 12.2 3% 28.0 331.4 0.33 87.5 3TK-2942 100% 4.1 582.6 2388.66 631.03TK-2906 Nafta liviana 50% 10.21 263.85 2693.9085 711.73TK-2908 Nafta platformada 50% 4.1 291.3 1194.33 315.53TK-2908 Nafta platformada 50% 4.1 291.3 1194.33 315.5
3TK-2943 50% 4.1 291.3 1194.33 315.5Total Refrigeracion 2289.2 2876.7 10.8896
4
500 1 500 3TK-2907 Nafta liviana 100% 10.21 527.7 5387.817 1423.3
3TK-2943 50% 4.1 291.3 1194.33 315.53TK-2911 Nafta media 50% 4.1 205.5 842.55 222.63TK-2906 Nafta liviana 50% 10.21 263.85 2693.9085 711.7
3TK-2942 50% 4.1 291.3 1194.33 315.53TK-2910 Nafta media 50% 4.1 205.5 842.55 222.6
Total Refrigeracion 3211.1 3798.7 14.3795
5
500 1 500 4.1 3% 589.6 2344.8 2.34 619.4 3TK-2918 Diesel oil 100% 4.1 1848.6 7579.26 2002.23TK-2927 Jet fuel 50% 4.1 336.5 1379.65 364.53TK-2928 Jet fuel 50% 4.1 336.5 1379.65 364.53TK-2919 Diesel oil 50% 4.1 924.3 3789.63 1001.1
Total Refrigeracion 3732.3 4851.7 18.3657
6
500 1 500 12.2 3% 51.3 607.1 0.61 160.4 3TK-2913 Crudo Reducido B 100% 4.1 1256.8 5152.88 1361.23TK-2916 Gasolina 50% 4.1 419.7 1720.77 454.63TK-2912 Crudo Reducido B 50% 4.1 628.4 2576.44 680.6
Total Refrigeracion 2496.4 3156.8 11.9499
7
500 1 500 Butano 100% 10.21 298.6 3048.706 805.4
Butano 100% 10.21 298.6 3048.706 805.43TK-2930 Propano 50% 10.21 94.5 964.845 254.93TK-2931 Propano 50% 10.21 94.5 964.845 254.93TK-2934 Glp 50% 10.21 178.85 1826.0585 482.43TK-2935 Glp 50% 10.21 178.85 1826.0585 482.4
Total Refrigeracion 3085.3 3585.3 13.5719
8
500 1 500 3TK-2935 Glp 100% 10.21 357.7 3652.117 964.83TK-2934 Glp 100% 10.21 357.7 3652.117 964.83TK-2932 Butano 50% 10.21 149.3 1524.353 402.73TK-2933 Butano 50% 10.21 149.3 1524.353 402.73TK-2936 Glp 50% 10.21 178.5 1822.485 481.43TK-2937 Glp 50% 10.21 178.5 1822.485 481.43TK-2946 Glp 50% 10.21 252.95 2582.6195 682.3
Total Refrigeracion 4380.1 4880.1 18.4732
9 FUEGO EN TANQUE 3TK-2937 (GLP)
500 1 500 3TK-2937 Glp 100% 10.21 357.7 3652.117 964.83TK-2936 Glp 100% 10.21 357.7 3652.117 964.83TK-2934 Glp 50% 10.21 178.85 1826.0585 482.43TK-2935 Glp 50% 10.21 71.54 730.4234 193.03TK-2946 Glp 50% 10.21 252.95 2582.6195 682.3
Total Refrigeracion 3287.2 3787.2 14.336
10
500 1 500 6.5 3% 130.2 820.9 0.82 216.9 33.2 0 0.022.7 0 0.030.6 0 0.0
Total Refrigeracion 0.0 716.9 2.71361
11
500 1 500 30.6 0 0.0
3D-3201 Metano, etano, butano 100% 10.21 33.2 338.972 89.53D-3202 Gasolina liviana 100% 10.21 22.7 231.767 61.2
Total Refrigeracion 150.8 650.8 2.46345
12500 1 500 6.5 3% 158.3 998.1 1.00 263.7
763.7 2.89078
132500 1 2500
2500
142500 1 2500 2500
Nro escenario
AGUA REQUERIDA DE HIDRANTES AGUA TOTAL DEL
SISTEMATASA APLICACIÓN
TAZA DE APLICACIÓN
FUEGO EN TANQUE 3TK-2901 (PETROLEO CRUDO)
FUEGO EN TANQUE 3TK-2941 (NAFTA HIDROBON)
FUEGO EN TANQUE 3TK-2942 (NAFTA PLATFORMADA Y
REDESTILADA)
Nafta platformada y redestilada
Nafta platformada y redestilada
FUEGO EN TANQUE 3TK-2907 (NAFTA LIVIANA)
Nafta platformada y redestilada
Nafta platformada y redestilada
FUEGO EN TANQUE 3TK-2918 (DIESEL OIL)
FUEGO EN TANQUE 3TK-2913 (CRUDO REDUCIDO B)
FUEGO EN TANQUE 3TK-2932 ó 3TK-2933 (BUTANO)
3TK-2932 o 3TK-2933
3TK-2933 o 3TK-2932
FUEGO EN AREA DE ESFERA 3TK-2935 (GLP)
FUEGO POOL FIRE EN HORNO 3H-3203 (CRUDO)
FUEGO EN ACUMULADOR 3D-3203 (GASOLINA LIVIANA, GASES
LIVIANOS)
FUEGO POOL FIRE EN HORNO 3H-1001 (CRUDO)
FUEGO EN AREA INDUSTRIAL (300 Ó 3001)
FUEGO EN AREA INDUSTRIAL (302 Ó 3003)
Para el evento de mayor riesgo, el escenario 8 (Fuego en Área Esfera 3Tk-2935) se obtiene un caudal requerido para las bombas 4880 gpm.
LO SIMULACIÓNNO
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1PROYECTO: INGENIERIA, PROCURA, CONSTRUCCION, MONTAJE, PRUEBAS Y
PUESTAEN MARCHA DE LA NUEVA RED DE AGUA CONTRA INCENDIOS
HOJA:
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TITULO:
MEMORIA DE CÁLCULO Y SIMULACIÓN HIDRÁULICA NUEVO SISTEMA CONTRA INCENDIO
9. DIMENSIONAMIENTO DE LAS BOQUILLAS ASPERSORAS DE AGUA
Para el dimensionamiento de las boquillas se debe tomar en cuenta:
Tasa de aplicación (de rociamiento) y Área de equipo a rociar
Selección del ángulo y separación entre boquillas
Número de boquillas
Disposición Típicas de Boquillas Aspersoras
Factor de Descarga K
9.1. Tasa de Aplicación
En base a la tasa de aplicación de los aspersores de acuerdo a la NFPA 15 y al área correspondiente se obtiene un caudal a ser inyectado.
ASPERSORES DE AGUA ACUMULADORES FLUJO
AREA DescripciónSuperficie envolvente
(m2)tasa(Lpm/m2) Lpm gpm
3TK-2945 Acumulador de Isopentano 174 10.21 1776.54 469.31
LO SIMULACIÓNNO
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El caudal de las bombas se obtiene considerando la superficie de los sellos mecánicos (0.5 m2) y una
tasa de aplicación de acuerdo a la NFPA 15 de 20.4 lpm/m2
, obteniendo un flujo de 2. 69 gpm en cada bomba.El espaciamiento de las boquillas (vertical u horizontal) no debe excede 10 pies (3 m).
En función a este caudal y los límites mínimos y máximos de espaciamiento entre aspersores de acuerdo a la NFPA 15.
9.2. Selección de ángulo y separación entre boquillas aspersores de agua
Tomando en cuenta la posición perpendicular de las boquillas cuando se utilizan para proteger las superfcies de un recipiente y la eficacia que debe tener el agua pulverizada considerando las condiciones de viento, se posicionan a unos 0,6 m de la superficie.Este enfoque, conjuntamente con un ángulo de descarga correctamente seleccionado, tenderá a hacer más eficaz el uso del agua pulverizada, ayudando a la vez a minimizar los efectos perturbadores de las condiciones del viento y rociamiento sobre la forma de descarga.Tomando este criterio y siguiendo las recomendaciones de los fabricantes de aspersores de agua de posicionar los mismos entre una distancia de 0.6m y 0.9 m, la distancia entre el equipo a proteger y el aspersor de agua será de 0.6 m.
DISTANCIA RADIAL DESDE EL EJE DE LA BOQUILLA EN METROS
10. SIMLUACIÓN HIDRÁULICA
10.1. Definición de los Parámetros de Líneas de Agua del Sistema Contra Incendio
Líneas de Agua
Caudal de Operación : 5000 gpm Presión de Diseño : 285 psig
LO SIMULACIÓNNO
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Presión de Operación : 165 psig Temperatura de Diseño : 100 º F Temperatura de Operación : 70 º F
La red de distribución del Sistema de Agua Contra Incendio existente de SINTEPLAS, está
diseñado en ramales. El diámetro de los anillos de distribución de la red principal de agua es de 4”
Sch 40 y los siguientes equipos:
Hidrantes con 2 tomas para mangueras: 4” (Áreas Adyacentes e industrial)
Monitor: 4”
Mangueras: 2 ½”
La red de distribución puede ser aislada en secciones por medio de válvulas de bloqueo.
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10.2. Metodología de Cálculo
Fórmula de pérdida por fricción.
Las pérdidas por fricción en la tubería deben determinarse sobre la base de la fórmula Hazen y
Williams:
Dónde:
р = Resistencia a la fricción en psi por pie de tubería
Q = Flujo en gpm
C = Coeficiente de pérdida por fricción
d = Diámetro interno real de la tubería en pulgadas
Fórmula para descarga de boquillas.
La descarga de una boquilla debe calcularse por la fórmula:
Dónde:
Q = flujo en gpm desde la boquilla K = coeficiente K de la boquilla P = presión total en psi para el flujo Q
LO SIMULACIÓNNO
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10.3. Resumen de resultados
Esce
nario
DESCRIPCION DEL ESCENARIO
SISTEMA DE MONITORES HIDRANTES
SISTEMA DE ESPUMA
SISTEMA DE BOQUILLA
ASPERSION DE AGUA
FLUJO INDIVIDUAL POR MANGUERA
PRESION FLUJO PRESIONFLUJO
PRESION
GPM psig GPM psig GPM psig
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
En el Anexo 1 son presentados, los principales resultados de la corrida hidráulica, presión en las boquillas de aspersión, monitores, tie-ins de interconexión, como así mismo la presión mayor a 100 psig en los puntos más alejados de la red contra incendio, que verifica lo expuesto en esta memoria de cálculo.
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11. CONCLUSIONES
Se concluye que el tanque existente con 5000 m3 de agua es suficiente para abastecer el escenario más exigente (escenario 8: FUEGO EN AREA DE ESFERA 3TK-2935 (GLP)) de consumo de agua de 4877 m3
La red diseñada en 4” de diámetro, garantiza el funcionamiento de los equipos de combate de agua contra incendio, es decir, de los rociadores de agua, los Hidrantes y Monitores de agua/espuma, dado que en los lugares más alejados se conserva una presión superior a los 100 psig en la linea principal.
El caudal máximo requerido es por el escenario 8: FUEGO EN AREA DE con un caudal de 4880 gpm. y la bomba 3P-2509 tiene como caudal nominal de 5000 GPM con lo que se garantiza el abastecimiento de agua.
A N EX O 1
A continuación se anexarán las corridas hidráulicas de acuerdo a los escenarios de expuestos anteriormente como Asbuilt.