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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
ESCUELA DE INGENIERÍA
PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TITULO DE INGENIERO ENELECTRÓNICA Y CONTROL
RAQUEL PRISCILA MIRANDA BARRERA
DIRECTOR: ING. NELSON SOTOMAYOR
Quito, Octubre 2004
DECLARACIÓN
Yo, RAQUEL PRISCILA MIRANDA BARRERA, declaro bajo juramento queel trabajo aquí descrito es de mi autoría; que no ha sido previamentepresentado para ningún grado o calificación profesional; y que he consultadolas referencias bibliográficas que se incluyen en este documento.
A través de la presente declaración cedo mis derechos de propiedadintelectual correspondientes a este trabajo, a la Escuela Politécnica Nacionalsegún lo establecido por la ley de Propiedad Intelectual, por su Reglamentoy por la normatividad institucional vigente.
RAQUEL PR1SCILA MIRANDA BARRERA
CERTIFICACIÓN
Certifico que e! presente trabajo ha sido desarrollado por/PRISCILA MIRANDA BARRERA, bajo mi supervisión
AQUEL
ING. NELSON SOTOMAYORDIRECTOR DEL PROYECTO
JLgradezco a (DIOS por daBerme regatado una hermosa f amida y [a
oportunidad de cuíminarmi carrera.
JL mi tfJUMILIJLyJUAfáQOSporeCapoyoy cariño Brindado en ios Buenos y
maíos momentos.
JL ta empresa IJ^rO(^CO!A^RQL por prestarme todas [as facilidades para eC
desarroííb deCpresente (proyecto de tfitutación, -pero de. una manera, muy
especiaí quiero nacer ííégar mi agradecimiento a Jfernán por KaBerme dado un
apoyo incondicional
(Raque C
Ji mi 9/tadre} por ser eCpiCar en mi vida.
JL Israeíy Mateo por ser mi fuerza para seguir adeíante..
CONTENIDO
Resumen i
Presentación ii
Capitulo 1
Fundamentos Básicos
Introducción 1
1.1 Extinción 1
1.1.1 Clasificación de los Sistemas de Extinción 3
1.1.1.1 Según Sustancia Extintor a 3
1.1. L 2Segim Modo de Aplicación 3
1.1.13 Según Sistema de Accionamiento 4
1.1.1.4 Segj'in Zona de Actuación 4
1.1.2 Sistemas de Extinción Automática 4
1. L 2.1 Mediante Agua 4
1. L2. L1 Agua Pulverizada 4
1.1.2.2 Mediante Espuma 5
1.1.2,3 Mediante Dióxido de Ccn'bono : 5
L1.2.4 Mediante Gases Inertes 5
U.2.5 Mediante Sistema de Polvo 6
1.2 Detección 6
1.2.1 Detección Humana 6
1.2.2 Detección Automática 6
1.3 Instrumentación de un Sistema Contraincendios 7
1.3.1 Detector de Flama 7
1.3.1.1 Aplicaciones Detector de Flama 8
1.3.1.1.1 Aplicaciones Típicas 8
L 3. L 1.2 Productos de Petróleo 8
1.3.1.1.3 Combustible Gaseoso 9
L 3. L L4 Otros Procesos ' 9
13.2 Detector de Gas 9
1.3.3Detector de Humo 12
1.3.3.1 Funcionamiento Detector por ionización 13
1.3.3.2 Funcionamiento Detector Fotoeléctrico 13
1.3.4 Detectores de Calor 14
1.3.4J Detector de Temperatura Fija 14
1.3.4.2 Detector de Calor Velocimétrico 15
1.3.4.3 Detector de Calor Combinado 15
1.3.4.4 Detector de Calor Termoeléctrico 16
1.3.5 Rociadores Automáticos 16
1.4 Normas Existentes Referentes a un Sistema Conlraincendios 18
1.4.1 Normas 1P 18
1.4.2NormasNKM'A 19
1.4.3NormasNFPA 21
Capitulo 2
Diseño de un sistema Conlraincendios
Introducción 23
2.1 Descripción de la Planta 23
2.1.1 Generalidades 23
2.1.2 Funcionamiento de la Planta 24
2.1.2.1 Obtención 24
2.1.2.2 Tratamiento del Gas 24
2.1.2.3 Compresión del Gas 25
2.1.2.4 Transporte 26
2.1.2.5 Almacenaje 2 6
2.1.3 Clasificación Explosiva, de la Planta 26
2.2 Sistema de Detección 28
2.2.1 Detector de Flama 28
2.2,1.1 Descripción General 28
2,2, ]. 2 Instalación y Montaje 29
2.2.1.3 Posición y Densidad del Detector 20
2.2.1.4 Funcionamiento del Sistema 30
2.2.1.5 Codificación y Cobertura 32
2.2.2 Detector de Gas 33
2.2.2.1 Descripción General 33
2.2.2.2 Instalación y Montaje 35
2.2.2.3 Funcionamiento del Sistema 35
2.2.2.4 Codificación y Cobertura 36
2.2.3 Detector de Humo 37
2.2.3.1 Descripción General 37
2.2.3.2 Instalación y Montaje 38
2.2.3.3 Funcionamiento del Sistema 38
2.2.3.4 Codificación y Cobertura 38
2.3 Sistema de Extinción 39
2.3.1 Componentes de Sistema 39
2.3.1.1 Requerimientos de Agua 40
2.3.1.2 Sistema de Almacenamiento 40
2.3.1.3 Sistemas de Bombeo de Agua 40
2.3.1.4 Caseta de Bombas 41
2.3.1.4.1 Tipos de Bomba 42
2.3.1.4.2 Componentes del Sistema de Bombeo 42
2.3.1.5 Línea de Agua 44
2.3.1.6 Hiarantes 45
2.3.1.7Manifolds 45
2.3.1.8 Válvulas 46
2.3.1.9 Rociadores Automáticos 47
2.3.1.9.1 Datos Técnicos 48
2.3.1.9.2 Tipos de Rociadores 48
2.3.1.9.3 Instalación y Montaje 50
2.3.1.9.4 Funcionamiento del Sistema 50
2.4 Sistema de Control 50
2.4.1 Módulos Constituyentes del PLC 51
2.4.1.1 Configuración de Instrumentos 52
2.5 Conexionado de Instnimentos 55
2.5.1 Cableado 55
2.5.2 Conexión en Tablero de Incendios 56
2.5.3 Diagramas de Conexión de Sensores 58
2.5.3.1 Diagramación Entradas Analógicas 58
2.5.3.2 Diagramación Entradas Digitales 71
Capitulo 3
Interfaz Hombre -Máquina 86
Introducción 86
3.1 Manual de Usuario 86
3.1.1 Pantalla Principal 87
3.1. 1.1 Tanque de Almacenamiento de Agua 87
3.1.1.2 Sistema de Bombeo 89
3.1.1.3 Sistema de Detección y Extinción 89
3.LL4 Paneles 92
3.1.2 Pantalla Control de Instrumentos 92
3.1.2.1 Manifoldsy Detectores de Gas 92
3.1.2.2 Detectores 94
3.1.2.3 Hidrantes 95
3.1.2.4 Sistema de Bombeo 95
3.1.2.5 Tanque de Agua 95
3.1.2.6 Panel de Operación de Detectores 96
3.1.2.7 Panel de Control de Hidrantes válvulas 97
3.1.2.8 Panel de Acceso a Pantallas 97
3.]. 3 Pantalla Sistema, de Bombeo 98
3.1.3.1 Bombas 98
3.1.3.2 Panel de Alarmas y Status 99
3.1.3.3 Panel de Control de Bomba. Principal 101
3. J.3.4 Panel de Acceso a Pantallas 101
3.1.4 Pantalla Shut Dowri 102
3.1.4.1 Opción Salir 102
3.1.4.2 Opción Switch On - Off 102
3.1.4.3 Opción Login 104
Capitulo 4
Conclusiones y Recomendaciones
4.1 Conclusiones 206
4.2 Recomendaciones 108
Referencias Bibliográficas
Anexos
Anexo A Programa
Anexo B Normas
Anexo C Información Técnica.
Anexo D Planos
RESUMEN
La industria petrolera forma parte de las tecnologías imprescindibles para el
desarrollo pero que a su vez son un peligro potencial para el hombre. En efecto,
un accidente en una instalación petrolera podría afectar al personal que labora en
ella, así como podría extenderse al público que habita en sus cercanías si el
accidente adquiere dimensiones catastróficas.
Tales accidentes no pueden anticiparse con facilidad y no se debe esperar a que
ocurran para tomar decisiones por lo que es indispensable contar con
contrarnedidas mitigativas efectivas, normalmente previstas en los Planes de
Emergencia.
Todo esto hace que en la actualidad cobre cada vez mayor importancia el
monitoreo y control de ios riesgos de manera dinámica en las instalaciones
industríales peligrosas. El objetivo del presente proyecto de titulación es presentar
una propuesta de cómo lograr la automatización de un sistema contra incendios
siendo esta una manera eficaz de detectarlo y extinguirlo, esto se puede realizar
mediante un software consejero que contiene la información del estudio de riesgo
base. Con ello resulta posible no solo conocer en cada momento el nivel de riesgo
y qué factores lo están determinando en las condiciones operativas dadas, sino
que además se hace posible realizar predicciones y buscar las mejores
alternativas para operaciones o trabajos que se programen.
El presente proyecto tiene como objetivo proveer un sistema contra incendios a la
Estación Secoya ubicada aproximadamente a 30 Km. de Lago Agrio vía a
Tarapoa, que esta dedicada a extraer gas natural asociado para aprovechar este
recurso en la producción de gas licuado de petróleo y gasolina natural.
Para cumplir con este objetivo se realizará un análisis de las zonas explosivas de
la planta, se desarrollará el diseño de instrumentación, extinción, así como los
planos de montaje para finalmente desarrollar el sistema de control del proyecto
en programación ladder.
PRESENTACIÓN
El presente proyecto de titulación trata principios y fundamentos necesarios para
llevar a cabo la Automatización de un Sistema Contra Incendios para una Planta
de Captación de Gas.
El diseño realizado básicamente se lo explica haciendo uso de planos tanto para
el cableado de la instrumentación de detección y extinción usada, como para
indicar la ubicación de [a misma en ios diferentes equipos que posee la planta.
En el capitulo 1 se presenta fundamentos teóricos básicos necesarios para
facilitar la comprensión del tema a tratarse.
El análisis de las zonas de detección y extinción de la planta así como la
programación en ladder para realizar un control inteligente del sistema se
presenta en el capitulo 2.
En el capitulo 3 se describe el modelo de pantallas para realizar una interfaz
amigable entre el usuario y la computadora.
Finalmente en el capitulo 4, se presenta conclusiones en base a los objetivos
propuestos para el desarrollo del presente proyecto de titulación, además de
diversas recomendaciones tanto generales como especificas para la
implementación del sistema.
CAPITULO 1
FUNDAMENTOS BÁSICOS
En el presente capitulo, se dará una breve explicación de los fundamentos
básicos de los sistemas de extinción y detección existentes. Se explicará de una
manera rápida pero lo más clara posible el funcionamiento de los elementos de
instrumentación más conocidos en el mercado y comúnmente usados en el
diseño de los sistemas contra incendios. También se dará una introducción a las
diferentes normas que deben cumplir los elementos seleccionados para el diseño
así como el diseño propiamente dicho.
1.1 EXTINCIÓN
Para que se produzca un fuego o explosión son necesarios los siguientes
factores: COMBUSTIBLE, OXÍGENO O COMBURENTE y ENERGÍA DE
ACTIVACIÓN O CALOR. Estos tres factores forman el denominado triángulo del
fuego. La eliminación de cualquiera de sus lados determina la desaparición del
fuego. [1]
ENERGIADECOMBUSTIBLE / -ftCTWACIÓttO
OXIGENO OCOMBURENTE
Combustible + Oxígeno (ambiente) + Calor = Fuego
Figura 1.1 Triángulo de Fuego
Sin embargo en los últimos años con base en las investigaciones realizadas, se
ha visto la necesidad de considerar un cuarto factor como consecuencia de la
reacción de los gases desprendidos de la combustión misma y el oxígeno del aire,
hasta formar productos inertes (reacción en cadena). Entonces el triángulo se
transforma en un tetraedro de fuego (combustible, oxigeno o comburente, energía
de activación o calor y reacción en cadena).
OXIGENO
CALOR
REACCIÓN ENCADENA
COMBUSTIBLE
Figura 1.2 Tetraedro de fuego
Las acciones encaminadas a eliminar cualquiera de las caras del tetraedro de
fuego dan las diversas formas de extinción de incendios. Estas son: [1]
• Sofocación: En este caso, se va a actuar eliminando el oxígeno, con lo
cual el fuego ya no puede mantenerse. El uso de mantas con las cuales se
cubre el fuego es una aplicación de este sistema. Los extintores de
espuma también actúan de este modo.
• Modificación del Ambiente: Consiste en sustituir la atmósfera de aire por
otra inerte.
Por Supresión del Combustible: En este caso se trata de dispersar,
aislar o eliminar el combustible. El fuego no puede continuar porque no
tiene combustible que quemar. Los corta fuegos en los pastizales, o el
cierre de las llaves de paso de combustibles, son formas de aplicar este
método.
Por Eliminación del Calor: Este método está orientado a actuar en contra
del calor. Se trata de bajar la temperatura a un nivel en que los materiales
combustibles ya no puedan desprender gases y vapores inflamables. Uno
de los mejores elementos para lograr esto es el agua. Mangueras y
extintores con agua son los mejores agentes de extinción.
Por inhibición de la Reacción en Cadena: Se basa en proyectar sobre el
incendio ciertas sustancias químicas que bloqueen los radicales libres
dando productos inertes.
1.1.1 CLA SIFICA CION DE LOS SISTEMAS DE EXTINCIÓN [2]
1.1.1.1 Según la sustancia extintora:
• Sistemas de agua.
• Sistemas de espuma física.
• Sistemas de dióxido de carbono.
• Sistemas de polvo químico (normal o polivalente).
• Sistemas de halón y alternativas al halón.
1.1.1.2 Según el modo de aplicación:
• Sistemas semifijos: El agente extintor es transportado por una
conducción e impulsado sobre el fuego a través de una manguera y
lanza o monitor móvil.
• Sistemas fijos: El agente extintor es transportado por una conducción e
impulsado sobre el fuego a través de boquillas fijas adosadas a la
misma,
• Sistemas móviles: El agente extintor es transportado e impulsado sobre
el fuego mediante un vehículo automotor.
1.1.1.3 Según el sistema de accionamiento:
• Manual.
• Automático.
• Doble accionamiento.
1.1.1.4 Según la zona de actuación:
Parcial.
Por inundación total.
1.1.2 SISTEMA DE EXTINCIÓN AUTOMÁTICA
1.1.2.1 Mediante Agua [3]
Los sistemas de agua son los más difundidos, por ser el agua el agente extintor
más económico.
1.1.2. Ll Sistemas de Extinción por Agua Pulverizada.
Son sistemas de diluvio para la protección contra incendios, mediante el cual se
inunda totalmente un área con agua presurízada a través de un sistema de
tuberías, a la cual se conectan boquillas de extinción abiertas, la tubería estará
vacía hasta que la válvula automática sea activada por un sistema de disparo
neumático o hidráulico. Este sistema enfría el producto y reduce la formación de
vapores.
Un sistema de agua pulverizada es necesario para la protección en lugares con
alto riesgo de incendio, creando una cortina de agua o barrera.
Se aplica especialmente en almacenes de incineración de desechos, silos,
tanques de gas y petróleo, estaciones de transformación, entre otras.
1.1.2.2 Sistema de Extinción Automática Mediante Espuma [4]
Los sistemas de extinción medíante espuma son usados para fuegos de
materiales sólidos y líquidos. Para generar la espuma, la corriente de agua
transcurre a través de diferentes equipos donde se mezcla adecuadamente con la
sustancia que genera la espuma, eí espumógeno.
Hay diferentes tipos de espuma las cuales dependen de la aplicación, por
ejemplo: espuma AFFF la cual en contacto con el agua forma una película
aislante se aplica en grandes incendios de hidrocarburos, espuma polímero la
cual impide la evaporación y evita el intercambio de calor entre la llama y la
materia en combustión, etc..
Se aplica especialmente en plantas de fabricación y de reparación, aeropuertos,
laboratorios, garajes, etc.
1.1.2.3 Sistema de Extinción Automática Mediante Dióxido de Carbono [5]
El C02 resulta seguro, sencillo y barato de utilizar en muchos de los riesgos que
se protegen contra el fuego por inundación total, pero resulta ser tóxico lo que lo
limita a áreas no ocupadas. Es apto para incendios pequeños y sin viento, elimina
el fuego por desplazamiento del oxígeno.
1.1.2.4 Sistema de Extinción Automática Mediante Gases Inertes [6]
El gas inerte utiliza como agente extintor el Argón, gas inerte presente en la
atmósfera de la cual se obtiene, sin prejuicio, portante, para la capa de ozono. El
Argón es un gas inerte, incoloro e inodoro que extingue el fuego mediante la
reducción de la concentración del oxígeno del área protegida, llegando a un nivel
en el cual el fuego no tiene suficiente O2 para producir la combustión, pero en
cambio, suficiente para las personas. Este hecho permite utilizar eí Argón en
zonas ocupadas.
Se aplica generalmente para la protección de archivos, museos, bibliotecas y
cualquier otro riesgo que contenga bienes únicos o de alto valor.
1.1,2.5 Sistema de Extinción Automática Mediante Sistema de Polvo [7]
El polvo seco, a pesar de ser un agente extintor excelente, es menos utilizado en
instalaciones fijas de extinción, debido a las dificultades de conseguir un correcto
direccionamiento y una descarga uniforme. Cuando exista presencia constante de
personal, puede recurrirse a un depósito de polvo con protección auxiliar por
botella de gas. Los agentes extintores de polvo son usados en fuegos de
materiales sólidos, líquidos o gaseosos, así como para incendios de metales.
Se aplica generalmente en plantas químicas, plantas de almacenaje en tanques,
estaciones de compresión y bombeo, hangares de aviones, tanques de licuado de
gas naturales plantas de residuos especíales, etc.
1.2 DETECCIÓN [8]
La detección de un fuego puede realizarse por:
1.2.1 DETECCIÓN BTÜMANA
El hombre a través de sus sentidos, puede detectar el fuego con gran rapidez.
1.2.2 DETECCIÓN AUTOMÁTICA
El desarrollo tecnológico ha permitido al hombre diseñar equipos que imitan sus
sentidos, basándose en que toda combustión produce gases, humos, llamas y
calor, los detectores automáticos detectan el fuego. Según el principio en que se
basan, existen detectores de gas o iónico, detectores de humo, detectores de
temperatura y detectores de flama. Los mismos que serán descritos en la
siguiente sección.
1.3 INSTRUMENTACIÓN DE UN SISTEMA CONTRAINCENDIOS
En la presente sección se da a conocer la instrumentación existente para realizar
la automatización de un sistema contraincendios.
1.3.1 DETECTORES DE FLAMA [9]
Son detectores ópticos, es decir que se basan en la visión del fuego y se activan
ante la presencia de este.
Su principio de funcionamiento se basa en las diferentes longitudes de onda que
posee la luz por ejemplo la luz visible está colocada en una banda bastante
amplia, mientras que la luz ultravioleta tiene un rango mínimo, muy limitado,
teniendo en cuenta que el fuego como tal desprende luz ultravioleta dentro de ese
rango.
Estos pueden ser infrarrojos o ultravioletas.
Los detectores de flama infrarrojos captan radiaciones electromagnéticas. Son
adecuados para locales de gran altura especialmente si contienen hidrocarburos o
maderas. Poseen una alta velocidad de respuesta, confiabílidad y bajo costo. Su
principal inconveniente es la susceptibilidad a falsas alarmas cuando se efectúan
cerca trabajos de soldadura eléctrica.
Mientras que los ultravioletas son adecuados para espacios abiertos y materiales
inflamables. Buscan patrones específicos de parpadeo, similar a la de una llama,
para confirmar fuego. Su principal desventaja es su susceptibilidad a falsas
alarmas proveniente de la radiación de cuerpos calientes.
En el mercado también existen sensores que combinan los dos espectros: UV e
IR. Es una excelente elección para aplicaciones en exteriores y donde se requiera
una alta inmunidad a falsas alarmas provenientes de relámpagos, soldadura
eléctrica, cuerpos calientes, etc. Tanto el sensor UV, como el IR, tienen que
concordar en que hay detección y después confirmar el parpadeo de la flama,
para proceder a dar señal de alarma.
Figura 1.3 Detector de Flama
1.3.1.1 Aplicaciones de Jos Detectores de Flama TJV7JR [10]
Los detectores de flama UV/IR responden al instante a radiación ultravioleta e
infrarroja emitida por una llama. Este tipo de detectores son diseñados para ser
usados en situaciones de riesgos y son recomendados para aplicaciones al aire
libre. Entre las apiicaciones más importantes se tiene:
1.3. 1. 1.1. Aplicaciones Típicas
• Alrededor de materiales muy combustibles
• Cuando se requiere la respuesta instantánea en un incendio
• Donde requiere protección de fuego automatizado
• Protección de grandes inversiones de capital
1.3.1.1.2. Manejo de Producios de Petróleo
• Explotación de petróleo
• Tubería de transporte
• Tanques de almacenamiento
• Refinerías
• Casa-máquinas
1.3.LL3. Manejo de. Combustible Gaseoso
• Carga y almacenamiento de butano
• Estaciones de compresores
• Medios de recolección de gas
• Hornos de CO2
• Turbinas de gas
1.3. L 1.4. Oíros Procesos
• Recintos de turbinas
• Plantas petroquímicas
• Hangares de aviones
• Plataformas marítimas
1.3.2 DETECTORES DE GAS [11]
El monóxido de carbono (CO) se genera por la combustión incompleta de la leña,
el gas natural, el gas licuado o el kerosén entre otros, esto ocurre por la escasez
de oxígeno en la reacción, debido al funcionamiento incorrecto o por ventilación
inadecuada de los equipos de calefacción.
El monóxido de carbono es un gas venenoso, incoloro, inodoro e insípido. Por
estas características, resulta altamente peligroso, pues su presencia es imposible
de detectar mediante los sentidos.
El monóxido de carbono puede causar diferentes trastornos sobre las personas,
como dolores de cabeza, mareos, náuseas, confusión y somnolencia, además de
otros importantes daños neurológicos en el organismo. En grandes
concentraciones, puede ser letal en pocos minutos, volviéndose así un silencioso
10
enemigo mortal principalmente en épocas invernales. Según los expertos, los más
afectados son los niños, las mujeres embarazadas y las personas mayores. Por
otra parte, en el proceso de elaboración del gas natural y del gas envasado, se
incorporan pequeñas cantidades de distintos aditivos que le quitan el carácter de
inodoro que naturalmente poseen, para facilitar su identificación.
V?.
Figura 1.4 Detector de gas
El gas natural y el gas envasado poseen características explosivas que implican
un factor de riesgo adicional a considerar. En consecuencia se define un límite
inferior de explosividad, que es la concentración de gas inflamable en aire que no
reviste carácter de explosividad. Los detectores de estos gases se ajustan a un
valor de concentración que fluctúa entre el 5 y el 20 % de dicho límite inferior.
Los detectores de fugas de gas se fabrican con diversas técnicas que operan bajo
principios de funcionamiento similares. En la mayoría de los casos se dispone un
elemento sensor semiconductor con forma de alambre, varilla o similar que se
lleva a una temperatura de operación superior a la del ambiente, mediante un
circuito calefactor independiente que generalmente está estabilizado por
termistores, para hacer frente a los cambios en la temperatura de la atmósfera de
instalación.
Dichos sensores están construidos con materiales que con facilidad reaccionan
químicamente con los gases a detectar, en las condiciones de calentamiento
prefijadas. Cuando ello ocurre, se desencadena un proceso de recomposición
química del elemento sensor y en consecuencia se produce una alteración de sus
características eléctricas. Esta alteración es detectada por un circuito electrónico
asociado que acciona la alarma acústica y/o lumínica del equipo, para alertar
sobre la presencia de peligrosos niveles de concentración de éstos gases en el
ambiente en que este instalado.
Generalmente, cuando la concentración de gas se reduce por debajo del valor de
ajuste, la alarma deja de operar. Así mismo, se suele incorporar un retardo de
activación de la alarma para validar la detección de altas concentraciones de gas
producidas por fugas permanentes.
Por todo lo anterior, estos detectores deben ser cuidadosamente seleccionados
en función del gas a identificar, pues puede suceder que cierto elemento sensor
para alertar sobre la presencia de un gas no reaccione con otro diferente. Así en
el mercado se encuentran equipos específicamente diseñados para detectar
monóxido de carbono solo, gas natural solo y gas envasado solo.
Hay detectores de fugas de gas que funcionan en forma autónoma, pues poseen
su propia sirena y batería, formando una central completa que brinda protección
aún cuando se interrumpe el suministro de energía, siempre que la batería esté
cargada y correctamente instalada.
Otros detectores se alimentan de la red de baja tensión y se hallan
interconectados formando una red de alarma, que ante la detección de fugas de
gas en un equipo provoca la activación de las sirenas de todos los restantes. En
casos críticos, puede alimentarse con un sistema ininterrumpible de energía.
Como el gas natural de red (metano) es más liviano que el aire, el sensor
correspondiente debe instalarse en la parte más alta del ambiente a proteger.
Habitualmente se aconseja colocarla a unos 15 a 30 cm del cielo raso. Por el
contrario, como el gas licuado envasado (propano / butano) es más pesado que el
aire, el sensor correspondiente debe instalarse en la parte más baja del recinto a
proteger, Habiíualmente se recomienda colocarla a unos 15 a 30 cm del piso. En
12
ambos casos se aconseja que e! sensor se instale a una distancia en el sentido
horizontal de entre 1 y 2 metros del artefacto que consuma gas.
Los detectores de fugas de gas deben tener un mantenimiento regular, debiendo
prestarse especial atención al estado de las baterías o de la fuente de
alimentación. Se debe verificar su correcto funcionamiento al menos una vez por
mes mediante un encendedor de cigarrillos a butano sin encender la llama o
mediante el botón de prueba del mismo equipo. Además hay que limpiarlos
mensualmente para quitar el polvo o grasa que pueda perturbar su
funcionamiento.
Finalmente se puede decir que como muchos detectores tienen una vida útil
determinada, es importante que en lugares visibles se instalen etiquetas con la
fecha recomendada de reposición del aparato.
1.3.3 DETECTORES DE HUMO [12]
Los detectores de humo proveen una temprana advertencia de incendio y han
salvado miles de vidas. Hay dos tipos de detectores de humo usados hoy en día;
los de Ionización y los Fotoeléctricos. Las cámaras de detección de estos
elementos usan diferentes principios de operación para detectar partículas
visibles o invisibles de la combustión que se da en fuegos incipientes.
En general, los detectores iónicos tienen una rápida respuesta a Incendios con
llamas de alta energía; mientras que los fotoeléctricos responden rápidamente al
humo generado por fuegos lentos o de baja energía. Note que los fuegos de alta
energía producen partículas de combustión más pequeñas que las de fuegos
lentos.
Figura 1.5 Detector de Humo
1.3.3.1 Funcionamiento de Los Detectores de Humo Por Ionización
El detector de humo Iónico tiene una cámara con una pequeña cantidad de
material radioactivo (el cual ioniza el aire dentro de ella), y dos láminas o
electrodos cargados (eléctricamente opuestos). Entre ambas láminas circula
normalmente una corriente prefijada ya que las partículas de aire ionizadas se
comportan como conductoras efectivas de esa corriente. Cuando las partículas de
la combustión penetran en la cámara se mezclan con las moléculas ionizadas del
aire y la conductancia eléctrica disminuye, haciendo que la corriente se reduzca,
si llega a un valor prefijado, se genera la señal de alarma.
Los detectores de humo Iónicos son adecuados para la detección de fuegos
rápidos que generan gran cantidad de llama o energía desde el principio, donde
las partículas de la combustión tienen un tamaño de 0.01 a 0.3 micrones.
1.3.3.2 Funcionamiento de los Detectores Fotoeléctricos
Las partículas de humo suspendidas en el aire generado por un incendio afectan
el paso de luz. El humo causa que la luz se disperse. Este principio es usado por
[os detectores fotoeléctricos para detectar un incendio.
14
Existen dos métodos usados por los sensores fotoeléctricos para medir la luz: (1)
Por Dispersión ó (2) Por Oscurecimiento.
El Principio de Dispersión es el más usado en los detectores de humo puntuales,
mientras que el principio de Oscurecimiento es usado por detectores de humo
ópticos del tipo lineal,
1.3.4 DETECTORES DE CALOR [13]
Los detectores de Calor o Térmicos responden a la energía calorífica emitida por
convección y generalmente se sitúan en el techo. La respuesta se produce
cuando el elemento de detección alcanza una temperatura fija predeterminada, o
cuando alcanza una velocidad predeterminada de variación de temperatura. Estos
dispositivos son diseñados en general, para detectar los cambios de temperatura
de un material sólido o gaseoso sometido al calor.
1.3.4.1 Detectores de Temperatura Fija
De tipo puntual, los detectores de temperatura fija se diseñan para dar la alarma
cuando la temperatura del elemento operacional alcanza un valor específico.
Estos detectores cumplen una amplía gama de temperaturas de operación o
activación las cuales van desde 135°F (57.2°C) en adelante. Los detectores de
calor con ajuste de temperatura elevada son necesarios en ambientes con
temperaturas normalmente altas, o cuando se requieran que estén muy
localizados, de manera que solo funcionen aquellos que se encuentran en el área
inmediata al incendio.
Los metales eutécticos o las aleaciones de bismuto, plomo, estaño y cadmio, se
funden rápidamente a una temperatura prefijada, por lo cual son utilizados como
elementos operativos para la detección del calor. El empleo más común se
observa en los rociadores automáticos. Al fundirse el elemento, se desprende la
cubierta del rociador y el agua fluye, iniciándose la alarma.
15
También puede utilizarse un metal eutéctico para activar un detector de calor
mecánico. El metal se emplea frecuentemente como soldadura para asegurar un
muelle en tensión. Cuando el metal se funde, por la acción del calor, el resorte
cierra los contactos de manera mecánica, poniendo en corto el circuito de
iniciación y se produce la alarma. Los dispositivos que usan materiales eutécticos
no pueden reponerse, por tal razón el dispositivo queda inoperativo, y debe
reemplazarse después de su accionamiento.
Otros detectores de temperatura utilizan elementos bimetálicos, tales como discos
cóncavos los cuales cambian su curvatura a convexa al recibir el calor y
accionando el muelle hasta cerrar los contactos. En este tipo de detectores el
disco regresa a su posición original, una vez la temperatura caiga a los niveles
normales.
1.3.4.2 Detectores de Calor Veloci métricos
De tipo puntual, los detectores de calor termovelocimétricos o de tasa variable
funcionan bajo el principio de rata de compensación o rata de variación de
temperatura. Ellos se activan cuando el cambio de temperatura excede una tasa
prefijada, por lo general de 15°F/minuto (8.3°C/minuto), Estos detectores están en
capacidad de compensar los cambios habituales de la temperatura ambiente en
donde se encuentran.
1.3.4.3 Detectores de Calor Combinados
También del tipo puntual, estos detectores combinan las operaciones de
temperatura fija y termovelocimétrica. Estos detectores ofrecen mayores ventajas
que los anteriores ya que el elemento de respuesta por variación responde con
prontitud a un fuego de rápido desarrollo y el de temperatura fija responden a un
incendio de lento desarrollo.
16
1.3.4.4 Detectores de Calor Termoeléctricos
Estos dispositivos constan de un material semiconductor, termistor, o silicona
conectados bajo un circuito electrónico de estado sólido los cuales generan un
aumento de potencial cuando la temperatura aumenta a una velocidad dada, o
cuando alcanza un valor fijo de potencial (Temperatura). Los modelos más
avanzados de este tipo de detector combinan ambos efectos. Por lo general estos
detectores poseen mayor alcance que los detectores de calor mecánicos, y sus
componentes no se ven afectados por la acción del calor, por lo cual no se
requiere el reemplazo de ninguno de sus componentes una vez que han sido
accionados, ya que están en capacidad de reestablecerse a sus valores normales
de operación.
Los detectores de calor puntuales deben ubicarse en el techo (o donde se
acumule calor) a una distancia no menor de 10 cm. (4 pulg.) de la pared. Si se
colocan en la pared, estos deben instalarse entre los 10 cm. y 30 cm. (12
pulgadas) desde el techo.
1.3.5 ROCIADORES AUTOMÁTICOS (SPRINKLERS) [14]
La instalación de rociadores automáticos o sprinklers permite tres acciones
simultáneas: la detección del fuego, disparar la alarma y la extinción.
Figura 1.6 Sprinkler
17
En la figura 1.7 se puede observar que el sistema de sprinklers está formado por
una serie de conducciones ramificadas y conectadas a una fuente de
abastecimiento.
La apertura de los terminales rociadores se realiza a través de un dispositivo que
se activa por acción de la temperatura generada en el incendio que permite la
proyección de agua sobre la zona donde se ha producido el fuego, el agua sale a
una presión bastante alta haciendo que el agua se pulverice y abarque una área
bastante amplia.
Figura 1.7 Funcionamiento de un Sprinkler
18
Básicamente un sprinkler se compone de los siguientes elementos:
• Cuerpo del Rociador
• Dispositivo de Salida de! Agua
• Obturador de Salida de! Agua
• Elemento Termo sensible
• Deflector
Además de utilizar el agua como agente extintor, existen sistemas de sprinklers
que utilizan otros agentes como espuma, dióxido de carbono y otros gases.
1.4 NORMAS EXISTENTES RESPECTO A UN SISTEMA CONTRA
INCENDIOS
Un sistema contraincendios debe cumplir con algunas normas las cuales ayudan
a la selección de los elementos adecuados que van a trabajar en el.
Generalmente estas normas dan especificaciones dependiendo de la planta a ia
cual se va a proteger por lo cual se ha considerado importante detallar de una
manera breve algunas de ellas para tener una mejor comprensión.
1.4.1 NORMAS DP (Ingress Protection) [15]
El sistema de clasificación IP proporciona un medio de clasificar el grado de
protección de sólidos (como polvo) y líquidos (como agua) que el equipo eléctrico
y gabinetes deben reunir El sistema es reconocido en la mayoría de los países y
está incluido en varios estándares. Los números IP son frecuentemente indicados
en gabinetes, conectores, etc. El tercer dígito, referente a la protección contra
impactos mecánicos es generalmente omitido.
19
Tabla 1.1 Normas IP
Primer Número - Proteccióncontra sólidos
Segundo Número -Protección contra líquidos
Tercer Número - Proteccióncontra impactos mecánicos
Sin Protección Sin Protección Sin Protección
Protegido contra objetossólidos de más de 50mm
Protegido contra gotas deagua que caigan
verticalmente
Protegido contra impactos de0.225 joules
Protegido contra objetossólidos de más de 12mm
Protegido contra rocíosdirectos a hasta 15° de la
vertical
Protegido contra impactos de0.375 joules
Protegido contra objetossólidos de más de 2.5mm
Protegido contra rocíosdirectos a hasta 60° de la
vertical
Protegido contra impactos de0.5 joules
Protegido contra objetossólidos de más de Imm
Protegido contra rocíosdirectos de todas lasdirecciones - entrada
limitada permitida
Protegido contra impactos de2.0 joules
Protegido contra polvo -entrada limitada permitida
Protegido contra chorros deagua a baja presión de todas
las direcciones - entradalimitada permitida
Protegido contra impactos de6.0 joules
Totalmente protegido contrapolvo
Protegido contra fuerteschorros de agua de todas las
direcciones - entradalimitada permitida
Protegido contra impactos de20.0 joules
No Especificado Protegido contra los efectosde la inmersión de 15cm - 1m No Especificado
No EspecificadoProtegido contra largos
periodos de inmersión bajopresión
No Especificado
Así, por ejemplo, una terminal con IP-64 está totalmente protegida contra la
entrada de polvo y contra rocíos directos de agua de todas las direcciones.
1.4.3 NORMAS NEMA (National Eléctrica! Manufactures Association) [16]
Este es un conjunto de estándares creado, como su nombre lo indica, por la
Asociación Nacional de Fabricantes Eléctricos (E.U.), y comprende NEMA 1, 2, 3,
3R, 3S, 4, 4Xy5aI13.
20
Los estándares más comúnmente encontrados en las especificaciones de los
equipos son los siguientes:
• NEMA 4. Sellado contra el agua y polvo. Los gabinetes tipo 4 están
diseñados especialmente para su uso en interiores y exteriores,
protegiendo el equipo contra salpicaduras de agua, filtraciones de agua,
agua que caiga sobre ellos y condensación externa severa. Son resistentes
al granizo pero no a prueba de granizo (hielo). Deben tener ejes para
conductos para conexión sellada contra agua a la entrada de los conductos
y medios de montaje externos a la cavidad para el equipo.
• NEMA 4X. Sellado contra agua y resistente a la corrosión. Los gabinetes
tipo 4X tienen las mismas características que los tipo 4, además de ser
resistentes a la corrosión.
• NEMA 12. Uso industrial. Un gabinete diseñado para usarse en industrias
en las que se desea excluir materiales tales como polvo, pelusa, fibras y
filtraciones de aceite o líquido enfriador.
El resto de los tipos de NEMA pueden denominarse a grandes rasgos:
Tabla 1.2 Normas NEMA
Tipo 1
Tipo 2
Tipo 3
Tipo 3R
Tipo 35
Tipo 5
Tipo 6
Tipo 6P
Tipo
Tipo
7 (A, B, C o D)*
8 (A, B, C o D)*
Para propósitos generales
A prueba de goteos
Resistente al clima
Sellado contra la lluvia
Sellado contra lluvia, granizo y polvo
Sellado contra polvo
Sumergible
Contra entrada de agua durante sumersiones prolongadas a una
profundidad limitada
Locales peligrosos, Clase I - Equipo cuyas interrupciones ocurren en el aire.
Locales peligrosos, Clase I - Aparatos sumergidos en aceite.
21
Tipo 9 (E, F o G)*
Tipo 10
Tipo 11
Tipo 13
Locales peligrosos, Clase II
U.S. Bureau of Mines - a prueba de explosiones (para minas de carbón con
gases)
Resistente al Ácido o a gases corrosivos - sumergido en aceite
A prueba de polvo
* Las letras que siguen al número indican el grupo o grupos particulares de
locales peligrosos según se definen en el National Electrical Code para el que se
diseñó el gabinete en cuestión. La designación de este tipo de NEMA está
incompleta sin una o varias letras de sufijo.
1.4.4 NORMAS NETA (National Fire Protection Association) [17]
La Asociación Nacional de Protección contra Fuego, fundada en 1896, tiene como
misión salvaguardar a las personas, bienes materiales y al medio ambiente,
mediante técnicas científicas, de ingeniería y de la educación de las personas,
tiene su cede social en el estado de Massachussets, Quincy.
La NFPA es una asociación independiente y voluntaria, sin fines de lucro. Su
financiamiento es mediante sus publicaciones y materiales audiovisuales y cuotas
de sus miembros entre otros. Son miembro de NFPA más de 60.000 personas
entre ellos, servicios de Bomberos, Instituciones sanitarias, Arquitectos,
Ingenieros, Compañías de seguro, organismos federales, organismos estatales,
fabricantes y distribuidores de equipos contra incendios entre otros.
La principal actividad se desarrolla en el campo técnico y educativo, realizando
publicaciones para difundir normas que traten de minimizar la posibilidad y los
efectos del fuego en todos los campos de la actividad moderna. La clave de este
esfuerzo educativo es la enseñanza de las normas y de la importancia de la
seguridad contra incendio como modo vida.
Los documentos publicados más conocidos son:
• NFPA 101, Código de Seguridad de la Vida Humana
22
• NFPA 30, Código para líquidos inflamables y Combustibles
NFPA 13, Normas sobre rociadores automáticos
. NFPA 58, Norma sobre Gases licuados del petróleo
• NFPA 99, Normas sobre instituciones Sanitarias
• NFPA 72, Norma sobre instalaciones, mantenimiento y uso de los sistemas
de señalización protectora
NFPA 72E, Norma relacionada con Detectores Automáticos de Incendio.
NFPA 20, Normas sobre la instalación de bombas.
NFPA 22, Normas sobre tanques de agua.
Una vez que se ha dado una introducción básica referente al tema a tratarse en el
presente proyecto de titulación, en el siguiente capítulo se desarrollara el diseño
del sistema contra incendios utilizando el principio de extinción por medio de agua
el cual ha sido seleccionado teniendo en cuenta los costos y que el equipo
ubicado en la planta se encuentra a la intemperie.
23
CAPITULO 2
DISEÑO DE UN SISTEMA CONTRAMCENDIOS EN UNA
PLANTA DE CAPTACIÓN DE GAS
Dada ya una introducción en el capitulo 1 sobre los diferentes sistemas de
detección y extinción existentes. En el presente capitulo se tratara ya el Diseño
del Sistema Contra Incendios propiamente dicho, describiendo y explicando los
elementos de instrumentación seleccionados, explicando por medio de planos la
ubicación, cobertura, y conexionado de los mismos. Este sistema deberá cumplir
con lo establecido en las normas NFPA (National Fire Protection).
Se dará a conocer el programa desarrollado en programación en escalera para
realizar el control de la planta por medio de un PLC, se detallara el modelo de
pantallas en INTOUCH para poder realizar un control continuo de la planta
mediante una interfaz amigable para el usuario.
2.1 DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA
2.1.1 GENERALIDADES
La Estación Secoya (Planta de Procesamiento de Gas)~PETROINDUSTRIAL, se
halla ubicada aproximadamente a 30Km de Lago Agrio vía a Tarapoa. Es la única
planta modular existente en el país, su función es extraer gas natural asociado
para aprovechar este recurso en la producción de GLP (Gas Licuado de Petróleo),
y gasolina natural El gas natural asociado que acompaña al petróleo se capta
para enviarlo a plantas de tratamiento para aprovecharlo en el mismo campo y/o
despacharlo como "gas seco" hacia los centros de consumo a través de
gasoductos.
24
2.1.2 FUNCIONAMIENTO DE UNA PLANTA DE CAPTACIÓN DE GAS [19]
La industria del gas natural, esta compuesta de una serie de etapas
concatenadas, estas son:
• Obtención (captación o elaboración)
• Tratamiento
» Compresión
• Transporte
• Almacenaje
Cada una de esas etapas encierra una serie de procesos o una técnica que ha ¡do
evolucionando con el crecimiento y perfeccionamiento de esta industria.
A continuación se realiza una breve reseña de cada etapa.
2.1.2.1 Obtención
La captación de gas natural se efectúa en yacimientos en los cuales se lo
encuentra ya sea sólo o asociado con el petróleo. En el primer caso se tratará de
yacimientos puramente gasíferos y petrolíferos en el segundo, pudiendo en este
último caso encontrarse en tres formas;
a) separado del petróleo,
b) dísuelto dentro del petróleo;
c) junto con hidrocarburos livianos de petróleo, todos ellos en fases gaseosas o
grandes presiones, produciéndose en la extracción la separación de las fases
gaseosa y líquida por el fenómeno de condensación.
2.1.2.2 Tratamientos del gas
El gas que se extrae de yacimientos, puede poseer componentes indeseables que
deben extraerse mediante tratamientos adecuados. Por ejemplo algunos gases
naturales poseen anhídrido carbónico el cual debe ser eliminado. Ei anhídrido
25
carbónico al igual que el nitrógeno que también pueda presentarse en los gases
hacen que se reduzca el poder calorífico (ya que se trata de gases inertes) y
disminuya el rendimiento en los procesos de extracción de gasolina.
El contenido de agua o vapor de agua en el gas, asi como el contenido de
hidrocarburos condensables ante un aumento de presión o disminución de
temperatura, resultan inconvenientes para la conducción del gas por tuberías ya
que provocaría obstrucciones de importancia. Es por ello que el gas natural debe
someterse siempre que sea necesario a procesos de deshidratación y de
extracción de gasolina.
En lo que respecta a los hidrocarburos condensables, ellos se extraen en forma
de gasolina y gas licuado, en plantas especíales que pueden utilizar diversos
procesos, tales como compresión y enfriamiento, absorción con kerosén, etc.
2.1.2.3 Compresión del gas
Para hacer posible la conducción del gas a través de las cañerías es necesario
comunicarle la presión necesaria para vencer las resistencias de frotamiento, lo
cual se efectúa mediante equipos de bombeo.
Esos equipos que en e! caso de líquidos (fluidos incompresibles) comunican
presión sin provocar variaciones de volumen se denominan bombas.
En el caso de gas (fluido compresible) se denominan compresores pues
comunican presión con la consiguiente reducción de volumen.
Esa compresión de bombeo del gas debe hacerse en diferentes oportunidades o
situaciones tales como: en la fabricación para efectuar la extracción desde los
equipos de producción, en la captación del gas natural a baja presión para
aspirarlo de las redes conectadas a las cabezas de captación de los pozos, en el
transporte a fin de conducir el gas captado o producido a través de gasoductos o
cañerías de bombeo, en el almacenaje cuando el mismo se efectúa a alta presión
y no se cuenta con presión disponible de alguna de las etapas precedentemente
mencionadas, en la utilización, en caso de tratarse de un consumo industrial cuyo
26
artefacto requiera una presión mayor que la de distribución. Por último puede
requerirse comprimir el gas en otros casos especiales tales como en plantas de
tratamiento, plantas de reinyección de gas natural, almacenaje subterráneo,
procesos de refrigeración, etc.
Las máquinas compresoras podrán ser de tipo alternativa, rotativa, o centrífugo,
dando lugar a numerosas variantes en cuanto a accionamiento, presiones de
trabajo, etapas, etc.
2.1.2.4 El transporte
El transporte del gas se efectúa en general por tuberías comúnmente
denominadas gasoductos cuando su presión de trabajo es elevada o simplemente
líneas de bombeo en caso contrario. Las cañerías que efectúan el transporte
desde los pozos hasta las plantas compresoras se denominan redes de
captación.
2.1.2.5 El almacenaje
Esta es otra etapa que al igual que las demás da lugar a distintas vanantes según
se efectúe con gas a baja o alta presión, almacenaje en tuberías, almacenaje
subterráneo, almacenaje de gas licuado, etc.
2.1.3 CLASIFICACIÓN EXPLOSIVA DE LA PLANTA
Debido a que la función de la Estación Secoya es captar gas, es una planta con
alto riesgo de producir fugas de gas así como la iniciación de flama y más aún su
propagación la cual podría ser fatal. Tomando en cuenta esta característica la
planta tiene una clasificación explosiva única la cual es CLASE 1, DIVISIÓN 1, de
acuerdo con el artículo 500.5 de la NFPA 70, así como se la puede ubicar en el
grupo B o D acorde con la sección 500.6 de la NFPA 70
La Estación Secoya está compuesta por diferentes equipos de captación de gas,
los cuales deben ser protegidos de riesgos con sus respectivas medidas de
seguridad.
27
Para facilitar la descripción de la planta esta se ha dividido en tres zonas. El
detalle de las zonas con sus diferentes equipos se encuentra en el plano N° 20
(Detalle de Implantación), ubicado en el anexo D.
ZONA1
En la zona 1 se encuentra:
• Compresores de gas,
• Separador de entrada.
» Unidad de membranas.
» Unidad de preíratamiento.
• Hornos de C02.
• Caseta de almacenamiento de líquidos.
» Departamento de operadores.
ZONA 2
En la zona 2 se encuentra:
9 Área de procesos,
• Condensadores de propano.
• Skid Refrigerante.
• Compresores Refrigerantes.
• Generadores.
• Talleres de mantenimiento.
ZONA 3
En la zona tres se encuentran:
• Cuarto de control.
• Oficina de operadores.
• Tanques de diesel.
• Caseta de generadores.
Se denomina skid a un conjunto de equipos ubicados a la intemperie en bases de
cemento a una altura aproximada de 20 centímetros del suelo.
2S
2.2 SISTEMA DE DETECCIÓN
Para seleccionar los elementos adecuados para el diseño de! sistema de
detección se debe tener en cuenta los equipos que posee la planta, así como la
radiación que pueden emitir éstos en casos de fugas de gas o en presencia de
flama, también se debe tener en cuenta que los instrumentos cumplan con las
normas NFPA.
2.2.1 DETECTOR DE FLAMA
2.2.1.1 Descripción General
El detector de Flama seleccionado (NETSAFETY modelo UV/IRS-A) es un sensor
electrónico basado en un microprocesador, que provee la detección de señales
ultravioletas UV e infrarrojas IR de acuerdo con la NFPA 72 sección B - 5.1.4,
diseñado con material explosión-proof cumpliendo con el articulo 500.7 de la
NFPA 70, resistentes a la corrosión y a las lluvias ya que su ambiente de trabajo
será a la intemperie, trabaja a temperatura de -40°C a +85°C y humedad de 0%
a 95% RH. Las características de este detector se encuentran en ANEXO C.
Figura 2.1 Detector de Fiama marca NETSAFETY
Modelo: UV/IRS-A
2.2.1.2 Instalación y Montaje
Todos los detectores de flama deberán ir interconectados con un TSCI (Tablero
del Sistema Contra incendios, el mismo que será descrito más adelante) ubicado
en el cuarto de control.
En el caso de los detectores más lejanos se ubicarán cajas de revisión JB
(Juntion Box) para evitar que la señal desde el instrumento al TSCI se pierda.
Para la conexión de los detectores se debe usar cable armado tipo FPL (FIRE
power limited) 4x#16 AWG para clasificación de área peligrosa, e! mismo que
partirá desde los sensores exteriores de flama hasta el tablero de incendio TSCI,
con cables individuales por sensor. El cable armado irá tramos por bandeja y
tramos por zanja hasta llegar al cuarto de control.
Para la conexión del tramo sensor-bandeja, se utilizará tubería rígida de % " la
cual deberá cubrir completamente el cable armado, excepto en la conexión misma
del sensor.
2.2.1.3 Posición y Densidad del Detector
Los detectores se instalarán en postes tubulares, a una altura de 26.24 píes (8m)
desde el piso. Estos detectores tienen un cono de visión de 120°, cumpliendo de
esa manera con la sección A-2.4.3.2.3 de la NFPA 72, y poseen una sensibilidad
de 20 pies a 1 pie cúbico, es decir, podrá detectar la radiación de una flama de un
pie cúbico a 20 píes de distancia, la sensibilidad del sensor es directamente
proporcional a la distancia, es decir, a una mayor distancia sensará una flama de
mayor tamaño, de acuerdo con la sección 24-31 de la NFPA 72.
30
Figura. 2.2 Posición dei detector de flama
Figura. 2.3 Cono de visión de un detector de flama.
2.2.1.4 Funcionamiento Del Sistema
Los detectores de flama funcionan en base a los LEDs que poseen, los mismos
que captan una señal de radiación ultravioleta y/o infrarroja que alcanza un nivel
predeterminado. Esta señal será transformada en una señal eléctrica analógica la
cual será recibida por el TSCI ubicado en el cuarto de control.
31
AI activarse el detector se activará una alarma, al mismo tiempo que se deberán
activar los diferentes elementos que constituyen el sistema de extinción mediante
una lógica de programación.
El detector está constituido por cuatro cables de diferentes colores con su
respectivo cargo de funcionamiento, estos son;
Rojo
Negro
Verde
Blanco
positivo
negativo
tierra
señal
Los cables rojo y negro energizan al detector desde una fuente, la misma que
deberá ser ubicada en el tablero de control; ei cable verde es la conexión a tierra;
y el cable blanco es el que lleva la señal analógica al PLC el mismo que la
transforma en señal digital la cual activará los componentes del sistema de
extinción (electro válvulas), obedeciendo la lógica de programación.
La salida que da el sensor será una señal de corriente de O a 20 mA, de este
valor depende el estado del sensor, según se indica en la siguiente tabla:
Tabla 2.1 Corriente de Salida vs Situación del Detector de Flama
CORRIENTE DE SALIDA
0 mA
1 mA
2mA
4 mA
6 mA
8 mA
10 mA
SITUACIÓN
Cortocircuito o pérdida de potencia.
Falta de potencia interna o el sistema de
rango. Falta de relay activo en UV/IRS-
Fracaso en prueba automática o manual
activo en UV/IRS-AR
potencia fuera de
AR
del V. Falta del relay
Operación normal.
Fuente de UV de fondo
Fuente de IR de fondo.
Prueba manual del VI (adecuada) limpie
ópticas.
todas las superficies
32
11 mA
12 mA
16 mA
20 mA
Prueba manual del VI (buena) las superficies ópticas están
moderadamente limpias.
Prueba del VI (excelente) todas las superficies ópticas están
limpias.
Alarma instantánea.
Fuego detectado. Relay de fuego activo en UV/IRS- AR
2.2.1.5 Codificación y Cobertura
Debido a las características ya explicadas que posee el sensor de flama se puede
notar que cubren una área bastante grande, razón por la cual se ubicara sensores
en sitios estratégicos de tal manera que cubran las áreas más importantes del
proceso
La codificación del sensor estará designada por medio de las inicíales FD A-B,
siendo A el número de zona a la que pertenece y B el número del sensor.
Las áreas de cobertura y las respectivas codificaciones de los sensores se
describen a continuación:
ZONA1:
FD1-1: cobertura de compresor de gas #2 y #3.
FD1 -2: cobertura de compresor de gas #1 y #2.
FD1-3: cobertura de hornos de CO2, membrana de C02 y separador de entrada.
FD1-4: cobertura de skid de almacenamiento y bombeo de líquidos.
ZONA 2:
FD2-1: cobertura lado este de skid de proceso y skid refrigerante
FD2-2: cobertura lado este de skid de compresor refrigerante A y B.
FD2-3: cobertura lado este de skíd de proceso y condensador de propano.
FD2-4: cobertura de tanque de propano y aledaños.
FD2-5: cobertura de skíd de generadores y aledaños.
2.2.2 DETECTOR DE GAS
2.2.2.1 Descripción General
El detector de gas seleccionado para el diseño del sistema contra incendios es de
la marca NET SAFETY modelo UT-P-SIR100-A, físicamente este tipo de detector
se puede observar en ia Figura. 2.5, este detector funciona mediante un
microcontrolador conocido como sensor inteligente. Tiene cuatro caracteres de
lectura alfanuméricos que desplazan los LEDs para ayudar al operador. El rango
de temperatura es de -40°C a +75°C y un rango de detección de O a 100%
LEL del gas a detectar, LEL, es la unidad en la que trabajan los detectores de
gas, significa "el más bajo limite explosivo" de un vapor o de un gas.
Indica la concentración más baja de la sustancia presente en el aire que producirá
una llamarada de fuego cuando una fuente de ignición (calor o ílama) está
presente. El más bajo límite explosivo (LEL) de un material es de importancia
particular, porque si este porcentaje es bajo, tomará sólo una cantidad pequeña
de un líquido inflamable o combustible vaporizado en el aire para formar una
mezcla explosiva y producir una llamarada de fuego. [20]
swQ
2W
Oo.
100RANGO DE EXPLOSIÓN
PELIGRO ALARMA
TIEMPO
Figura 2.4 Porcentaje de LEL vs Tiempo
34
No todas las concentraciones de gases inflamables explotarán. El más bajo límite
explosivo (LEL) determina la concentración máxima del gas inflamable en aire que
quemará. Las concentraciones debajo del LEL no quemarán. Desgraciadamente,
las mezclas gas - aire raramente son uniformes por lo cual cualquier cantidad de
gas combustible que se descubra en el aire en alguna situación puede ser
explosiva. Los líquidos inflamables normalmente tienen un punto de llamarada
bajo. Esto se refiere a la temperatura a la que el líquido suelta el vapor en una
proporción suficiente para formar una mezcla explosiva con el aire. Los líquidos
con los puntos de llamarada debajo de la temperatura ambiente soltarán
concentraciones peligrosas de gas inmediatamente. Las goteras líquidas pueden
ser tan riesgosas como las goteras de gas.
Para una mayor comprensión de las unidades en las que trabajan los detectores
de gas también es necesario conocer sobre el límite Explosivo superior UEL o el
Límite Inflamable Superior UFL de un vapor o gas; la concentración más alta de la
sustancia en el aire que producirá una llamarada de fuego cuando una fuente de
ignición está presente. También debe notarse que si la concentración de vapor en
la mezcla vapor - aire es mayor que el límite explosivo superior (UEL) la
introducción de aire (por ventilación u otros medios) producirá una mezcla dentro
del rango inflamable antes de que pueda alcanzarse una concentración segura de
vapor, es decir debajo del LEL.
Figura 2.5 Detector de Gas marca NETSAFETY
Modelo: UT-P-S1R100-A
2.2.2.2 Instalación y Montaje
Al igual que los detectores de flama, estos detectores también deberán ir
interconectados con ei TSCI ubicado en el cuarto de control.
El trayecto del cable desde el instrumento al tablero de control se define bajo lo
siguiente:
• E! cableado desde el .instrumento hasta las cajas de revisión JB (Junction
Box) será por conduit rígido de % "parte aérea y parte por zanja, de igual
manera desde el instrumento hasta la bandeja más cercana en caso de no
tener JB.
• Se utilizó cable armado de incendios tipo FPL (fire power limited) 4x # 16
AWG para clasificación de área peligrosa, luego en la conexión misma del
sensor que se compuso de conector, sello y universal, detalles de conexión
del detector se puede observar en planos adjuntos.
• Únicamente para el detector de gas ubicado en el cuarto de control, y dada
la cercanía al TSCI, se utilizó cable UTP y se utilizó como medio de
transporte la bandeja existente dentro de este cuarto de control.
Dada la densidad del gas, los detectores se deberán instalar en estructura fija a
una altura de 30 cm. desde el piso de! skíd del equipo a controlarse. Con la
finalidad de cubrir todas las áreas en las diferentes zonas de la planta.
2.2.2.3 Funcionamiento del Sistema
Para un correcto funcionamiento del sensor de gas, este deberá ser calibrado al
gas específico al que va a sensar su concentración que corresponde al 100% LEL
que se convierte en una señal de salida lineal de 4 a 20mA que va directamente al
TSCI, el cual en base a esta Información entrega una señal digital a los elementos
de activación del sistema de extinción.
36
Este sensor está constituido por cuatro cables de diferentes colores, cada uno
tiene su principio de funcionamiento como es: Los cables rojo y negro son fase y
neutro respectivamente, el cable verde es conexión a tierra y ei cable bianco es el
cable de señal,
2,2.2.4 Codificación y Cobertura
Debido a que no se tiene un plano en donde se detalla ampliamente la ubicación
del equipo en la base de los skids se asume que e! sensor va ubicado cerca de la
tubería de los mismos, considerando este sitio como el más propenso a sufrir
fugas.
La codificación de los detectores será: GDA-B, siendo A la zona en la que se
encuentra ubicado el sensor y B el número de sensor.
Las áreas de cobertura y la respectiva codificación de ios sensores en las
diferentes zonas son las siguientes:
ZONA1:
GD1-1: cobertura de skid de almacenamiento de líquidos.
GD1-2: cobertura de compresor de gas#1.
GD1-3: cobertura de compresor de gas #2.
GD1-4: cobertura de compresor de gas #3.
GD1-5: cobertura de skid del separador de entrada.
GD1-6: cobertura de skid nuevo horno de CO2.
GDI-7: cobertura de skid horno de CO2.
ZONA2:
GD2-1: cobertura lado este de skid de proceso.
GD2-2: cobertura lado oeste de skid de proceso.
GD2-3: cobertura de skid refrigerante.
GD2-4: cobertura de skid de compresor refrigerante A.
GD2-5: cobertura de skid de compresor refrigerante B.
GD2-6: cobertura de skid de generador 1 (futuro).
GD2-7: cobertura de skid de generador 2 (existente).
ZONA3:
GD3-1: cobertura de cuarto de operadores.
GD3-2: cobertura de cuarto de control
2.2.3 DETECTOR DE HUMO
2.2.3.1 Descripción General
Los detectores de humo seleccionados son de marca SYISTEM SENSOR,
modelo 1451A de ionización de cámara. Son diseñados para proporcionar
protección de área abierta y cerrada para ser usados con paneles de control
compatibles. La capacidad de tapar estos detectores en una variedad de bases
especiales los hace más versátil que los modelos de conexión directa
equivalentes. Las bases para este tipo de detector se seleccionan también de la
marca SYSTEM SENSOR, modelo B402B, por la facilidad de conexionado y
montaje que presentan.
Figura. 2.6 Detector de Humo marca SYSTEM SENSOR
Modelo: B402B.
38
Cada detector posee dos LEQs indicadores para proporcionar indicación de 360°
en alarma visible local, es decir mayor captación de humo. Para prueba, estos
detectores tienen un switch interno activado magnéticamente.
2.2.3.2 Instalación y Montaje
Los detectores se instalarán en estructura fija, a ras del techo del cuarto de
control, para este detector se utilizará cable DTP debido a la cercanía del tablero
de control y como medio de transporte se utilizara las bandejas de la planta
Para el detector ubicado en el cuarto de operadores en cambio se deberá utilizar
cable armado de incendios upo FPL (FIRE power íimíted) para clasificación de
área peligrosa y el trayecto parte por conduit y parte por bandejas, hasta llegar al
TSCI,
2.2.3.3 Funcionamiento del Sistema
Los detectores de humo son dispositivos electrónicos, los cuales poseen
internamente un contacto que se activa cuando penetra humo en su cámara de
detección en donde se encuentran los LEDs, 2 en cada detector que proporcionan
indicación de 360° en alarma visible local. Al activarse la alarma del detector
también se activará una alarma exterior que es operada por la lógica de
programación del sistema.
2.2.3.4 Codificación y Cobertura
Se instalará únicamente dos sensores los cuales irán ubicados en los únicos
lugares cerrados que posee la planta.
La codificación de estos detectores será la siguiente SDA-B, siendo A el número
de zona en la que se encuentra el sensor y B el número de sensor.
39
Las áreas de cobertura y su codificación para los detectores de humo instalados
son:
SD3-1: cobertura de cuarto de operadores,
SD3-2: cobertura de cuarto de control.
23 SISTEMA DE EXTINCIÓN
Para eliminar el fuego producido por un incendio (efecto no deseado), es
necesario eliminar cualquiera de los componentes del fuego como son:
combustible (materia que arde), comburente (oxígeno del aire) y calor (aportación
de energía).
Tomando en cuenta los elementos que conforman la Estación Modular Secoya y
teniendo presente que el riesgo predominante son los compresores, tanques de
C02, etc. Resulta imposible apagar un incendio de esta naturaleza con la
intervención humana por esta razón se ha seleccionado el sistema automático
contraincendios. El mismo que puede ser activado automáticamente a medida
que los respectivos sensores de detección envíen la señal hacia el PLC y éste
envié la señal hacia los soienoides de las válvulas de los sprinklers e hidrantes a
ser instalados en las diferentes zonas existentes en la planta,
2.3.1 COMPONENTES DEL SISTEMA
Para la instalación del sistema de extinción se deberá tomar en cuenta los
siguientes elementos dispuestos o instalados para proteger en casos de incendio
o fugas de gas.
• Requerimientos de agua
• Tanque de almacenamiento
• Sistema de bombeo de agua
• Línea de agua
• Hidrantes
40
• Manifolds
• Válvulas fisher
• Sprinklers
• Unidad de mantenimiento
2.3.1.1 Requerimientos de Agua.
Las fuentes de suministro de agua pueden ser el agua del río o natural. La cual
debe ser suficiente para proporcionar tanto a los hidrantes como a los sprinklers.
2.3.1.2 Sistema de Almacenamiento
El objetivo del tanque de almacenamiento es mantener un depósito de agua
permanente debido a que el diseño consiste en un sistema autónomo, es decir el
suministro de agua contraincendios deberá ser independiente y almacenado.
Se propone el uso de un tanque de almacenamiento de agua con techo cónico, de
acuerdo a la sección 6-7 de la NFPA 22, de una capacidad de 100000 gal,
cumpliendo con el estándar de la NFPA 22 en la sección 3-1.3. Esta capacidad
facilitara la provisión de agua necesaria para el sistema contraincendios durante
dos horas, la capacidad del tanque ha sido calculada a partir del caudal que da la
bomba principal del sistema (750gpm).
En el tanque de agua se deberá ubicar un sensor de nivel (varec), el cual estar
midiendo el nivel de agua en el tanque constantemente, para cumplir con lo
establecido en la sección 11-8 de la NFPA 22, ei sensor enviara Ja señal de nivel
hacía el computador central.
2.3.1.3 Sistema De Bombeo De Agua
La función del sistema de bombeo, es suministrar el caudal y la presión necesaria
para el buen funcionamiento del sistema de hidrantes y sprinkler donde las
41
características de los materiales involucrados hacen necesario un cubrimiento
completo a fin de evitar una rápida propagación del incendio.
El suministro de agua se hace generalmente por medio de un tanque de
almacenamiento o una fuente natural, que tenga las cualidades requeridas por el
sistema en este caso se utiliza un tanque de almacenamiento.
2.3.1.4 Caseta de Bombas
Las bombas irán ubicadas en una caseta que deberá ser construida de acuerdo a
las medidas de los skids de las bombas. Detalles de medidas generales de la
caseta con sus respectivas bombas se muestran en la Figura 2.7.
SUCCIÓN
Figura 2.7 Caseta de bombas (Unidades en metros)
2.3.1.4.1 Tipos de Bombas del Sistema de Bombeo
Ei sistema de bombeo de agua contra incendios deberá estar compuesto por ias
siguientes clases de bombas, una principal y una secundaria de acuerdo a io
establecido en las secciones 517.35 y 1-5.2.3 de la NFPA 70 y 72
respectivamente y una jockey para el presurización:
• BOMBA PRINCIPAL, accionada por un motor eléctrico, es la que entrará
en acción al recibir una señal digital del PLC en el arrancador automático
de la bomba.
• BOMBA DIESEL, accionada con un motor a diesel, es la bomba de
emergencia que será accionada en el caso de que la bomba principal no se
encuentre en funcionamiento (por falta de energía eléctrica o por cualquier
otro motivo),
• BOMBA JOCKEY, accionada por un motor eléctrico, es un acople de las
otras bombas, es ía que se encuentra en funcionamiento continuo para
mantener niveles óptimos de presión para el sistema de hidrantes y rociado
de equipos de toda la instalación.
2.3.1.4.2 Componentes del Sistema de Bombeo
Ei sistema de bombeo deberá tener los siguientes elementos:
• BOMBA ELÉCTRICA CONTRAINCENDIO
Bomba centrífuga horizontal AURORA
Modelo 4-481-11C
Caudal 750 GPM
Presión Mínima 150 PSI (346 pies)
Motor eléctrico ODP 100 HP/3560 RPM
Controlador eléctrico
43
BOMBA DiESEL CONTRAINCENDIO
Bomba centrífuga horizontal AURORA
Modelo 4-491-14C
Caudal 1000GPM
Presión mínima 130 PSI (300 pies)
Motor diesel CLARKE 140 HP
Controlador eléctrico
BOMBA JOCKEY
Bomba jockey de turbina AURORA
Modelo JP 358-20
Caudal 20GPM
Presión mínima 155 PSI (358p¡es)
Motor eléctrico 5HP/3500RPM
Controlador eléctrico
Válvula de alivio de recirculación
Válvula de alivio principal KUNKLE
Presión máxima 175 PSI
Dos arrancadores tamaño NEMA 4 extraíbles, que incluirán breakers
tipo MCCB de capacidad adecuada para la potencia a servirse,
protección, contra sobrecarga y protección contra falla a tierra, para la
bomba principal y jockey.
Dos alimentadores de fuerza de cable armado tipo MC (metal ciad),
cumpliendo con los artículos 330 y 300.22 de la NFPA 70, que partirán
desde los arrancancadores y llegaran hasta los motores eléctricos de
las bombas principal y jockey.
Circuito de Control: Constará de un panel de control en campo, el
mismo que comandará la operación de las bombas, a través de un
selector de dos opciones (Bomba Principal/Bomba Diesel).
Adicionalmente se tendrá otro selector de tres posiciones
(Manual/Auto/Off) y dos juegos de botones (arranque/paro), uno para
cada bomba.
44
• El piso de la caseta deberá tener una pendiente necesaria para alejar
cualquier derrame de la base de la bomba y ei tanque de combustible
de diesel (para la bomba a diesel), dicho tanque deberá ser ubicado
preferentemente fuera de la caseta de bombas.
NOTA: El conjunto motor, bomba y controiador vienen con todos los accesorios.
2.3.1.5 Línea de Agua
El suministro de agua contra incendios fluirá a través de una línea tubería de 4"
hasta los sistemas de hidrantes y sprinklers.
La configuración del sistema de distribución de agua consistirá de una línea de
tubería desde la salida del tanque de almacenamiento hasta ias bombas las
cuales estarán conectadas en paralelo, desde aquí deberá salir la tubería de
descarga hasta las conexiones que se dirigen hacia los hidrantes automáticos
(existen cinco zonas cubiertas por hidrantes automáticos direccionales) y los
manifolds (son dos) de donde safen las tuberías para las zonas de sprinklers, de
tal forma que abarque cada una de las zonas de las áreas de procesos de la
planta como indica la Figura 2.8.
HIDRANTE
T* , T t
O-rí*
•-e
VAL: FISHERSOLENOIDE
-r
Figura. 2,8 Red de tuberías de agua contra incendios
45
2.3.1.6 Hidrantes
Los sistemas de hidrantes exteriores son propios de la planta y se hallan
compuestos por una fuente de abastecimiento de agua y una red de tuberías para
agua de alimentación, estos hidrantes exteriores son de tipo columna hidrante al
exterior (Monitor marca CHEMGUARD).
Cada hidrante incluirá su respectiva válvula hidráulica, que es accionada por la
misma presión de Ja línea, y que se controla eléctricamente a través de una
válvula solenoide SV ASCO a 24 Vdc, que permite el paso de presión al actuador
hidráulico.
Las señales eléctricas de control provenientes del PLC llegarán a los hidraníes
parte por bandeja y parte por zanja como señales digitales.
El cable desde el tablero TSCI hasta cada hidrante es cable armado de incendios
tipo FPL 4x#16 AWG, para clasificación de área peligrosa.
2.3.1.7 ManifoMs
Los manifolds son terminales que están constituidos de un sistema de distribución
de tuberías conectadas en paralelo cada una con sus respectivas válvulas fisher.
Cada tubería se dirige a una zona de sprinkler.
MANIFOLDr——- VALS. FtSHER
S-f—>3—
TUBERÍA DE AGUA
SOLENOIDE
A SPRINKLERS
Figura. 2.9 Ejemplo de un manifold instalado en el sistema contra incendios
46
Las señales eléctricas provenientes del PLC llegarán a los soíenoides de las
válvulas fisher que se encuentran en cada una de las tuberías pertenecientes al
manifold # 1 y manifold # 2 respectivamente.
2.3.1.8 Válvulas Fisher
Existen 10 zonas de extinción cuyas áreas de operación están cubiertas por
sprínklers, cada zona es activada al operar la respectiva válvula de zona (Fisher
de 4").
Para las 10 zonas existen 10 válvulas que se han ubicado centralizadamente en
dos manifold así:
Manifold #1, 4 válvulas
Manifold #2, 6 válvulas
Las válvulas fisher de 4" ANSÍ 150, control type 8510 se componen de un
actuador neumático tipo diafragma de simple efecto, que es accionado a través de
una válvula solenoide de control ASCO 3/2 (3 vías 2 posiciones).
Figura 2.10 Válvula Fisher
47
Cada manifold incluye un reguiador de presión Fesío 0-100 psi ubicado en la
caseta de compresores y generadores, calibrado a 35 psi, para suministrar la
presión adecuada a los diafragmas de las válvulas Fisher.
Las electroválvulas se alimentarán neumáticamente con 2 líneas independientes
(una por cada manifold) con cañería de 3/8.
Las señales eléctricas de control provenientes del PLC llegarán a las respectivas
electroválvuías en los manifold pasando primero por las cajas de revisión JB-M1
para el manifold 1 y JB-M2 para el manifold 2.
El cable desde le tablero TSCi hasta JB será de tipo armado multipar para
clasificación de área peligrosa. El recorrido del cable desde el TSCI a cada
manifold será tramo por bandeja y tramo enterrado, hasta llegar a Jas cajas JB-M1
y JB-M2. El cable ingresa a las cajas por la parte inferior utilizando un conector
tipo sello y contratuerca.
2.3.1.9 Rociadores Automáticos (SprinkJers)
Los sprinklers (auto-spray) seleccionados para el diseño son de la marca
AquaMist tipo 14WA. Son toberas de presión intermedias que utilizan un solo
motor de reacción fluido que choca con un difusor para producir un rocío que tiene
un rango de tamaños de gota de agua conveniente para el extinguimiento de
fuego de clase A (generados por combustibles sólidos: madera, carbón, paja,
etc.;producidos por sustancias liquidas tales como: gasolina, petróleo, aceites,
grasas, etc.), así como las clases de'fuego B (Producidas por sustancias
gaseosas: propano, metano, butano, etc.; generadas en metales combustibles:
magnesio, uranio, aluminio en polvo; cualquier combustible que arde en presencia
de cables o equipos eléctricos bajo tensión.), se puede observar que se
seleccionó los rociadores teniendo en cuenta al grupo al cual pertenece la planta
de acuerdo con la NFPA70.
48
Con las regaderas no sólo se evita el incendio, también se evita la utiiización de
extintores. El mantenimiento de este sistema es mínimo y sencillo, y lo mas
importante es que siguen siendo igual de efectivos con el paso del tiempo.
2.3.1.9.1 Datos Técnicos
Por las boquillas de los sprinklers sale agua a alta velocidad. El tipo de boquillas
utilizadas para el diseño de la instalación del sistema contra incendios tendrá
presión de operación mínima de 185psi (12.8bar) y una presión de servicio
máxima de 250psi (17,2bar). Ellos son el tipo de aplicación de compartimiento
total (es decir, inundando total), boquillas abiertas pre-diseñadas para el uso en
los sistemas agua llovizna diluvio, las características descritas cumplen con lo
establecido en las secciones 4-7.3.4 y 5-4.4 de la NFPA 13.
2.3.1.9.2 Tipos de Sprinklers
De acuerdo a la marca seleccionada se puede citar los tipos de boquillas de
acuerdo al ángulo del spray como son:
• De ángulo estrecho
• De ángulo medio
• De ángulo ancho
• De tiro largo
• De tiro llano
El sprinkler utilizado para el sistema contra incendios es el tipo de ángulo ancho
WA (Wíde Angle), como se puede observar en la Figura 2.11, éste tipo de boquilla
produce un modelo cónico del rociado al momento en que se encuentra activado.
49
Figura. 2.11 Modelos de boquillas WA.
Para facilitar la lógica de programación se han designado 10 zonas de extinción
cuyas áreas de operación están cubiertas por sprinklers.
Las zonas cubiertas por sprinklers son las siguientes:
Manifold 1:
• Zona 1:
• Zona 2:
• Zona 3:
• Zona 4:
Área de Procesos
Skid Refrigerante
Compresor Refrigerante A
Compresor Refrigerante B
Manifold 2:
» Zona 1:
• Zona 2:
• Zona 3:
• Zona 4:
• Zona 5:
» Zona 6;
Generador # 1
Generador #2
Compresor de Gas # 3
Compresor de Gas # 2
Compresor de Gas # 1
Caseta de Almacenamiento de Líquidos
50
2.3. L 9.3 Instalación y Montaje
Las líneas de tuberías donde van a ir ubicadas las boquillas sprínklers deben
tener el mismo diámetro de estas boquillas para poder evitar otros acoples que se
puede necesitar por tener diferente diámetro.
Las boquillas deben tener pendiente vertical.
Para realizar la instalación mecánica de los sprinklers se debe tener en cuenta las
distancias establecidas en la NFPA 13 artículos para distancias mínimas 5-6.3.3,
5-6.3.4 y la tabla 5-6.2.2 para las máximas.
2.3.1.9.4 Funcionamiento Del Sistema
El sistema de sprinklers funcionará al recibir la señal de activación que ordena la
lógica de programación del sistema de control.
Al activarse cualquiera de los detectores de flama o gas ubicados en las
diferentes zonas de la Planta Modular Secoya, se generará una señal de salida a
una de las tarjetas del PLC ubicado en el cuarto de control, señal que ingresará
como entrada al PLC, luego esta señal saldrá del mismo y será recibida tanto por
el arrancador del motor eléctrico como por la válvula eléctrica solenoide de la
válvula fisher que se encuentra direccionada a la zona donde se activó el detector
en caso de activarse sólo uno, cumpliendo con la NFPA 13 (4-7.3.4).
2.4 SISTEMA DE CONTROL
Para el sistema de control, se necesita de un computador principal el mismo que
deberá contener pantallas tipo mímicos para un respectivo control, monítoreo y
visualización total del Sistema Contraincendios, este computador deberá ubicarse
en el cuarto de control.
51
Para el desarrollo dei software se contempla la utilización de un PLC modular
Direct Logic 405 — Koyo de Automation Direct como equipamiento de control.
Este PLC tendrá la función de integraren su lógica el siguiente hardware:
« 10 detectores de flama (entradas 4-20mA)
» 16 detectores de gas (entradas 4~20mA)
• 2 detectores de humo (entradas discretas)
• 10 electroválvulas 3/2 para control de zonas de sprinklers (salidas
discretas)
• 5 válvulas solenoides para control de hidrantes (salidas discretas)
• 1 arranque remoto de! sistema de bombeo (salida discreta)
• 1 transmisor de nivel del tanque de agua (entrada 4-20mA)
• 1 presóstato en la línea de incendios (entrada discreta)
• Status de operación y de alarma de las 3 bombas
• 1 parada de shutdown de emergencia (salida discreta)
Figura 2.12 Ilustración PLC Direct Logic405 - Koyo
2.4.1 MÓDULOS CONSTITUYENTES
El PLC estará constituido por diferentes módulos los cuales han sido
seleccionados de acuerdo al tipo de entrada o salida que se necesitara para el
desarrollo del sistema contraincendios. Estos módulos se detallan a continuación:
52
Módulol: D4-16DZ, 16 canales para entradas digitales de 12-24Vdc.
Móduío2: F4-08AD, 8 canales para entradas analógicas 4~20mA.
MóduloS: F4-08AD, 8 canales para entradas analógicas 4-20mA.
Módu!o4: F4-16AD-1, 16 canales para entradas analógicas 4~20mA.
MóduloS: D4-16TR, 16 canales para salidas digitales.
Módulo6: D4-16TR, 16 canales para salidas digitales.
Módulo?: D4-FILL, reserva.
MóduloS: D4-FILL reserva.
0
0
\C 405 W-1SÜCPU=• -PW r-w, fJf-,• Wj " •*" *" •"
L ,no • no
:-
\ \l FU
6 i 6 •i 1 1 «i • i •> T J >
O4-16NOI
MODULO 1
\O
MODULO 2
\)
MODULO 3
\S
F 4-1 BAO- 1
MODULO 4
\ TV
O t O 41 S I S
(M-lfiW
MODULO 5
\ FU
0 » 0 11 9 1 S
(M-1BIR
MODULO 6
\i
MODULO 7
\* -nú.
MODULO 8
Figura 2.13 Módulos constituyentes del PLC Diret Logic 405 - Koyo
2.4.1.1 Configuración de Instrumentos
En la Tabla 2.2 se presenta la configuración de los instrumentos tanto de
detección como de extinción, con sus respectivas asignaciones de tags, módulos,
canales y tipo de l/O:
53
Tabla 2.2 Configuración de Instrumentos
INSTR. COBERTURA TIPO CANAL TAGS
Lect.(A) Sett.(S) VI
MODULO
DETECCIÓN
FD1-1
FD1-2
FD1-3
FD1-4
GD1-1
GD1-2
GD1-3
GD1-4
GD1-5
GD1-6
GD1-7
FD2-1
FD2-2
FD2-3
FD2-4
FD2-5
FD2-6
GD2-1
GD2-2
GD2-3
GD2-4
GD2-5
Compresor de Gas #2 y 3
Compresor de Gas #1 y 2
Hornos de CO2, membrana de
C02
Skid de almacenamiento de
Líquidos
Skid Almacenamiento de
Líquidos
Compresor de Gas # 1
Compresor de Gas # 2
Compresor de Gas# 3
Skid Separador de Entrada
Skid nuevo horno de CO2
Skid horno de CO2
Skid de proceso y skid
refrigerante
Skid de comp. Refrigerante A
yB
Skid de proceso y Cond. de
Propano
Tanque de Propano y
Aledaños
Skid de Generadores y
Aledaños
Caldero
Skid de proceso
Skid de proceso
Skid refrigerante
Skid Compresor refrigerante A
Skid Compresor refrigerante B
Ain
Ain
Ain
Ain
Ain
Ain
Ain
Ain
Ain
Ain
Ain
Ain
Ain
Ain
Ain
Ain
Ain
Ain
Ain
Ain
Ain
Ain
AO
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
AO
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
AO
A1
A2
A3
A4
A5
V2000
V2001
V2002
V2003
V2004
V2005
V2006
V2007
V2010
V2011
V2012
V2013
V2014
V2015
V2016
V2017
V2020
V2021
V2022
V2023
V2024
V2025
V2100
V2101
V2102
V2103
V2104
V2105
V2106
V2107
V2110
V2111
V2112
V2113
V2114
V2115
V2116
V2117
V2120
V2121
V2122
V2123
V2124
V2125
C100
C101
C102
C103
C104
C105
C106
C107
C110
C111
C112
C113
C114
C115
C116
C117
C120
C121
C122
C123
C124
C125
2
2
2
2
2
2
2
2
3
3
3
3
3
3
3
3
4
4
4
4
4
4
54
GD2-6
GD2-7
GD3-1
GD3-2
INSTR.
Skid Generador 1
Skid Generador 2
Cuarto de Operadores
Cuarto de Control
COBERTURA
Ain
Ain
Ain
Ain
TIPO
A6
A7
BO
B1
CANAL
V2026
V2027
V2030
V2031
V2126
V2127
V2130
V2131
C126
C127
C130
C131
TAGS
Man.(m) Auto (a) VI
4
4
4
4
MODULO
EXTINCIÓN
EV1-1
EV1-2
EV1-3
EV1-4
EV2-1
EV2-2
EV2-3
EV2-4
EV2-5
EV2-6
HY1-1
HY1-2
HY2-1
HY2-2
HY2-3
Skid Compresor Refrigerante
B
Skid Compresor Refrigerante
A
Skid Refrigerante
Skid Área de Procesos
Skid Generador 2
Skid Generador 1
Compresor de Gas #3
Compresor de Gas #2
Compresor de Gas #1
Caseta de Almacenamiento de
Líquidos
Zona 1
Zona 1
Zona 2
Zona 2
Zona 2
Dout
Dout
Dout
Dout
Douí
Dout
Dout
Dout
Dout
Dout
Dout
Dout
Dout
Dout
Dout
YO
Y1
Y2
Y3
Y4
Y5
Y6
Y7
Y10
Y11
Y30
Y31
Y32
Y33
Y34
C200
C201
C202
C203
C204
C205
C206
C207
C210
C211
C212
C213
C214
C215
C216
C240
C241
C242
C243
C244
C245
C246
C247
C250
C251
C252
C253
C254
C255
C256
YO
Y1
Y2
Y3
Y4
Y5
Y6
Y7
Y10
Y11
Y30
Y31
Y32
Y33
Y34
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
6
6
6
6
6
Este PLC tiene un lenguaje propio de programación denominado DirectSOFT32
Program, en el que se desarrolló la Programación Ladder, el programa se
encuentra detallado en el anexo A.
55
2.4.2 DESCRIPCIÓN DEL PROGRAMA
El programa en escalera se encuentra desarrollado por bloques para una mejor
comprensión del usuario, el cual se detalla a continuación:
• CONFIGURACIÓN ANALÓGICA.- En este bloque se realiza la
configuración de los módulos analógicos del PLC, los cuales son propios
del programa.
• LÓGICA DE DETECTORES.- En esta parte del programa se realiza las
comparaciones entre la lectura que tiene el detector y el punto crítico que
se ha fijado para dar señal del alarma, es decir en caso que el primer valor
sea mayor que el segundo inmediatamente se dará señal de alarma, esta
comparación se la realiza para todos los detectores que se encuentran en
la planta.
• CONTROL MANIFOLD.- En el presente bloque se controla las
electroválvulas que manejan las diferentes zonas de los sprinklers, es
decir, cabe aclarar que en caso de alarma no se activan todas las
electroválvulas, tan solo se activa la que pertenece a la zona en la cual se
produce la alarma
• CONTROL HIDRANTES.- Aquí se utiliza la misma lógica de ios manifold
se activa el hidrante que se encuentra en la zona de alarma.
• CONTROL BOMBA PRINCIPAL.- En el presente bloque se puede
observar que con que este activado uno de ios diferentes sensores se
activa la bomba principal.
• PERDIDA DE SEÑAL.- En este bloque se realiza una comparación entre
los valores medidos por los sensores y una constante calculada a partir de
la resolución de! PLC.
2.5 CONEXIONADO DE INSTRUMENTOS
En esta sección se explica de que manera, el recorrido y con que tipo de cable se
realiza las conexiones. Se muestra además los diagramas de conexión de las
56
diferentes entradas y salidas del PLC con las regletas del tablero de incendios
(TSCI).
2.5.1 CABLEADO
El objetivo es interconectar todos los sensores, con el tablero de incendios (TSCI)
ubicado en el cuarto de control en la planta Modular Secoya.
Los cables que estarán conectados al TSCI serán transportados desde los
sensores ya sea por medio de las bandejas existentes en la planta o por medio de
zanja. Todos los isométricos de recorrido de cableado se muestran en los planos
adjuntos en ANEXOS.
Para el efecto se utiliza cable armado de incendios tipo FPL (FIRE power limited)
4x#16 AWG para clasificación de área peligrosa, acorde con lo establecido en la
NFPA 70 (760.55). que parte desde los sensores exteriores de flama y gas, hasta
el tablero de incendios TSCI, con cables individuales por sensor. El cable es
marca ALFLEX tipo REDALERT color rojo.
Para el conexionado del tramo sensor-bandeja, únicamente como medio estético
se utiliza tubería rígida de %", la cual ha sido seleccionada de acuerdo con la
NFPA 70 (344), y recubre completamente todo el cable armado, excepto en la
conexión misma al sensor que se compone de conector, sello y universal, en
calibre %", y con clasificación de área peligrosa clase 1, grupo C y D, Div 1 y 2.
Únicamente para el detector de humo y el de gas a ubicar en el cuarto de control,
y dada la cercanía al tablero TSCI, se utilizó cable UTP utilizando como medio de
transporte las bandejas internas existentes.
57
2.5.2 CONEXIÓN EN TABLERO DE INCENDIOS TSCI
El tablero de incendios TSCI está ubicado en el cuarto de control, y es el
encargado de recibir los cables de:
• Señales provenientes de los detectores de flama, gas y humo
» Señales hacia las solenoides e hidrantes
• Señal del switch de presión en el cabezal de descarga del sistema de
bombeo
• Señal del medidor de nivel VAREC
• Señales del estado del sistema de bombeo
» Señal de arranque remoto para el sistema de bombeo
• Señal de shutdown
El tablero en su interior incluye:
• PLC Direct-Koyo modular de control.
• Borneras de conexión:
a. Borneras marca DINnector normales DN-T12
b. Borneras porta fusible DN-F10
c. Equipamiento surge protection marca MTL y tipo SD32T3 para señales
analógicas y digitales distribuidos de la siguiente manera:
• 27 transmisores 4-20mA 3-hilos / SD32T3
• 9 entradas digitales / SD32T3
• 5 salidas digitales / SD32T3
• 1 power suply / SD 150X
Todo el grupo de cables ingresan por la parte superior del tablero. En la Figura
2.14 se muestra el tablero de incendios (TSCI).
58
: « _ , ; _ « _ _ r . J - _ « , , 7 - ü (¡j
' 8 8 8 Ü ííf § 5 é 8 e ? £ 8 8 8 S l SO O O O O O O ^ L O O O O O O O O O O-i-Jtí f O O O O O O T O O O O O O O O ¿ O^ -¿ " S 7 Á 7 5 - ; 2 ^ 1 7 7 7 ? " í 7 ¡ 7
§ = 8 8 ^ ;;' g a s é e s e a^! I
DETAUE EXTERNO DETALLE INTERNO
fttOXlA PBINOPAL BP,(»er plooo No.SCS-l-OETJ)
•HS) -0)
Figura 2.14 Tablero de Control del Sistema Contraincendios (Unidades en mm)
59
2.5.3 DIAGRAMAS DE CONEXIÓN DE LOS SENSORES
2.5.3.1 Diagramación Entradas Analógicas
Diagrama 1: Conexionado Detector De Flama Fdl-1
DIN rail
Diagrama. 2: Conexionado Detector De Flama Fdl-2
DIN rail
Diagrama 3: Conexionado Detector De Flama Fdl-3
60
R1
DIN rail
Diagrama 4: Conexionado Detector De Flama Fdl-4
DIN rail
61
Diagrama 5: Conexionado Detector De Gas Gdl-1
DIN roil
Diagrama 6: Conexionado Detector De Gas Gdl-2
DIN rail
62
Diagrama 7: Conexionado Detector De Gas Gdl-3
DIN rail
Diagrama 8: Conexionado Detector De Gas Gdl-4
DIN rail
63
Diagrama 9: Conexionado Detector De Gas Gdl-5
DIN rail
Diagrama JO: Conexionado Detector De Gas Gdl-6
DIN rail
Diagrama 11: Conexionado Detector De Gas GdJ-7
64
R1
DIN rail
Diagrama 12: Conexionado Detector De Flama Fd2-l
DIN rail
65
Diagrama 13: Conexionado Detector De Fiama Fd2-2
DIN rail
Diagrama ¡4: Conexionado Detector De Flama Fd2-3
DIN rail
66
Diagrama 15: Conexionado Detector De Flama Fd2-4
DIN rail
Diagrama 16: Conexionado Detector De Flama Fd2-5
DIN rail
Diagrama 17: Conexionado Detector De Flama Fd2~6
DIN rail
Diagi'cmia 18: Conexionado Detector De Gas Gd2-l
R1
67
DIN rail
Diagrama 19: Conexionado Detector De Gas Gd2~2
68
DIN rail
Diagrama 20: Conexionado Detector De Gas Gd2-3
DIN rail
Diagrama 21: Conexionado Detector De Gas Gd2-4
DIN rail
Diagrama 22: Conexionado Detector De Gas Gd2~5
69
DIN rail
70
Diagrama 23: Conexionado Detector De Gas Gd2~6
DIN roí!
Diagrama 24: Conexionado Detector De Gas Gd2~7
DIN rail
71
Diagrama 25: Conexionado Detector De Gas GdB-1
DIN rail
Diagrama 26: Conexionado Detector De Gas Gd3-2
R1
DIN rail
72
Diagrama 27: Conexionado Transmisor De Nivel Lti
DIN rail
2.5.3.2 Diagramación Entradas Digitales
Diagrama 28: Conexionado Detector De Humo SdB-1
R1
DIN rail
73
Diagrama 29: Conexionado Detector De Humo Sd3-2
DIN rail
Diagrama 30: Conexionado Status Bomba Principa'/- Sbp
PLCM1
R1
DIN rail
Diagi'ama 31: Conexionado Status Bomba Jockey Sbj
DIN rail
Diagrama 32: Conexionado Status Bomba Diesel Sbd
R1
X3_
PLCM1
74
R1
X4_
PLCM1
DIN rail
Diagrama 33: Conexionado Trip Bomba Principal Tbp
tBP
R2[TO]
Ksurge
protecüonSD32T3 ;
DIN roil
Diagrama 34: Conexionado Trip Bomba Jockey Tbj
X5__
PLCM1
R1
75
_ A? .
PLCM1
R1
DIN rail
76
Diagrama. 3o: Conexionado Trip Bomba Diesel Tbd
R2[72|
tBDPLCM1
surgeprotection
SD32T3
11
DIN rail
Diagrama 36: Conexionado Smtch Presión. Incendios Psi
TABLERO DECONTROL
BOMBA DIESELPLCMi
DIN rail
77
Diagrama 37: Conexionado Válvula Evl-J.
R2r 1r I
F 2
R2
ríMn
; = M K• • - ; . - Y
PLC; ] | i ;l
hn-
^
: •
R2 R2i"\7 1 Ir npl
v* / ¡ |1 Z.U]
R2
F 1-
?
•J
RM1Juctlon BoxMonlfoid $\1
!.—- ^r I .
IXIASCO EV8327
1/4" 110VAC
Diagrama 38: Conexionado Válvula Evl-2
M5
R2 R23h
R2|Ñ 3Í
R2
R2
RM1Juction BoxUanlfotd fl
EV1-2
^ASCO tV6327621/4" 110VAC
Diagrama 39: Conexionado Válvula Evl-3
78
R2
R2
M5! i i ! Y2-i
PLC: ; i ! I
R2 R2
R2
RM1Juctíon BoxMonífold #1
EV1-3
ASCO EV8327621/4" 110VAC
Diagrama 40: Conexionado Válvula Evl-4
M5
R2 R2
R2[Ñ 3Í
R2
R2
RM1Juction BoxMonifotd fl
EV1-4
ASCO EVB327621/4- 110VAC
Diagrama 41: Conexionado Válvula Ev2-l
79
R2F 1F 2
R2
EV2-1
PLC; M hJ
R2 R2I— -i -i\- "Z /) ]
1 1 '1 1 -J"^"l
R2
F
1
í
7
g
RM2Juclíon BoxMonifold #2
ASASCO EV8327621/4" 110VAC
Diagrama 42: Conexionado Válvula Ev2-2
M5
PLC¡ MIS1
R2 R2l2h
R2
R2
R2
RM2Juction BoxManífold #2
EV2-2
ASCO EV8327621/4" 110VAC
80
Diagrama 43: Conexionado Válvula Ev2-3
Diagrama 44: Conexionado Válvula. Ev2-4
EV2-3
R2r 1r I
F 2
R2M "í|N J.
r:wn
: : : b: '• ; ; Y
PLC - : I
hPh
L';
R2 R2-i -\r ~zo!^ I J| I' JO\
ÍM ^o!|N J>j|
c
F
í
t^
RM2Judión BoxMonifold #2
l_— -"""I
r I i
r^tx]ASCO EV832762
1/4" 110VAC
PLC:
M5Y7n
R2 R2
R2
R2
R2
RM2Juctlon BoxUonffold |2
EV2-4
ASCO EVB32762l/4" "OVAC
Diagrama 45: Conexionado Válvula Ev2-5
81
R2
R2|Ñ 3}
M5
PLC:
R2 R2
R2
RM2Judión BoxUgoifold |2
EV2-5
ASCO EVQ327621/4" 110VAC
Diagrama 46: Conexionado Válvula Ev2-6
R2
R2|Ñ 5}
M5
R216h
R2F~44l-
R2
RM2Juctteo BoxMonifcHd |2
EV2-6
ASCO EV8327621/4" 110VAC
82
Diagrama 47: Conexionado Hidranie Hyl-1
DIN rail
Diagrama 48: Conexionado Hidrarrte Hyl-2
SV1-1
ASCO EF8316G54MO1/4" 24VDC
ASCO EF8316G54MO1/4" 24VDC
DIN raíl
Diagrama 49: Conexionado Hidrante Hy2-J
83
PLC
R2 R2líel
R2-K 191-
rojo IA
R2 negro surgeprotection
2 \SV2-1
/6
^" f
3 \
1 ^
ASCO EF8316G54MO24VOC
DIN roil
Diagrama 50: Conexionado Hidrante Hy2~2
SV2-2
ASCO EF8316G54MO1/4" 24VOC
DIN rail
84
Diagrama 51: Conexionado Hidrante Hy2-3
DIN rail
Diagrama ¿2: Conexionado Manital Bomba PrincipalMbp
SV2-3
ASCO EFS316G54MO1/4" 24VDC
M6
PLC!Í i Y2G,
R2 R2 R222h
TABLERO LOGtCOBOMBAS
R2 R2
85
Diagrama J>3: Conexionado Auto Bomba Principal Abp
M6
PLC! I
TABLERO LÓGICOBOMBAS
R2
Dictgí'ama $4: Conexionado Sirena. Exterior Sir.Exl
MG
PLC
BUZZERTABLERO
MCC
SIRENA EXT.-EN CASETA
DE BOMBAS
LUZ TIPOILICUADORA'C-BOMBAS
Diagrama Jj; Conexionado SimíDown
R2
R2
M6
PLC! i i i
R2 R2
R2
A TABLEROPLC EXISTENTE
Todas las normas mencionadas en este capítulo se hallan en e! anexo C.
86
CAPITULO 3
INTERFAZ HOMBRE MAQUINA
En este capituio se presentará las pantallas tipo mímicos propuestas para que los
operarios del sistema puedan tener acceso al Sistema Contra Incendios. Las
pantallas propuestas son de fácil comprensión y se podrá realizar la supervisión
permanente del estado de los elementos de control usados en el sistema.
Para el desarrollo de las mismas se utilizó el programa INTOUCH de
Wonderware, este programa es la primera ínterfaz hombre máquina del mundo,
la cual proporciona una sola visión integrada de todos los recursos de control e
información.
inTouch permite a ingenieros, supervisores administradores y operadores
visualizar e interactuar con el desarrollo de toda una operación a través de
representaciones gráficas de los procesos de producción. El poder y la facilidad
del uso del Intouch disminuyen de manera dramática el costo y el tiempo asociado
con el desarrollo y el mantenimiento de sistemas de interfaz para operador.
En una sola pantalla, el operador puede ver los interruptores, calibradores y
medidores que indican la condición del proceso de producción. Y, lo que es más,
InTouch ofrece una conectividad estándar abierta a la selección de dispositivos
de l/O más amplia en el área de producción de la planta, una característica que le
permite conectarse con más equipos que cualquier otro HMI actualmente
disponible.
3.1 MANUAL DE USUARIO
El presente manual, es una guía de usuario para la aplicación HMI que se desea
desarrollar para el control y el monítoreo del Sistema Contraincendios de la Planta
Modular Secoya.
En resumen la aplicación que debería realizarse para la interconexión entre el
PLC y e! intouch, constaría de 4 pantallas, así:
PANTALLA N° 1:... Principal
PANTALLA N° 2:..... Control de Instrumentos
PANTALLA N° 3: , Sistema de Bombeo
PANTALLA N° 4:...... Shut Down
A continuación se detalla cada una de ellas;
3.1.1 PANTALLA 1: PRINCIPAL
En esta pantalla se encuentra en forma concentrada una visualización completa
del Sistema Contraincendios, ver Figura 3.2.
Consta de los siguientes elementos:
3.1.1.1 Tanque de almacenamiento de agua
Se podrá observar el nivel del tanque medido en porcentaje (%), de acuerdo a la
lectura del varec correspondiente.
Figura 3.1 Varec de Nivel
Figura 3.2 Pantalla Principal
89
3.1.1.2 Sistema de Bombeo
Se podrá visualizar el status de las tres bombas que conforman el sistema.
•1
Figura 3.3 Bombas
BD/ Bomba Diesel: Entra en funcionamiento en caso de ausencia de energía
eléctrica (reemplazando a BP).
BP/ Bomba principal: o eléctrica destinada para el sistema,
BJ/ Bomba Jockey: encargada de presurización del sistema.
3.1.1.3 Sistema de Detección y Extinción
Se visualiza las zonas respectivas que alojan a los detectores de gas, fiama y
humo, además las zonas de extinción con su cobertura respectiva.
DETECTOR DE FLAMA
GN OFF
HIDRANTE
**
~QÑ OFF
DETECTOR DE GAS•\NOFF
DETECTOR DE HUMO
OFFON
SPRÍNKLER
ON OFF
ELECTROVALVULA
ON OFF
BOMBAS
Sí
ON OFF
Figura 3.4 Detectores de Gas, Flama y Humo
90
En caso de los detectores:
* Off: indica que la lectura del detector es menor que el valor de referencia
de la alarma.
• On; indica que la lectura del detector es mayor que el valor de referencia
de la alarma.
Las diferentes zonas de extinción se indican descritas en el ANEXO D.
3.1.1.4 Paneles
Se podrá tener acceso directo a las demás pantallas del sistema con tan solo
hacer un "clic" en el correspondiente botón del panel, sin necesidad de escribir
una contraseña.
CONTROL
j-
BOMBAS
\ _ „
SHUT DOWlv
Figura 3.5 Botones de Panel
3.1.2 PAJSTTAJLLA 2: CONTROL DE INSTRUMENTOS
Se accede a esta pantalla presionando control en la pantalla principal. Esta
pantalla deberá servir para definir los niveles de alarma para los detectores (flama
y gas), ver Figura 3.6.
La pantalla se halla compuesta por los siguientes elementos:
3.1.2.1 ManífoJds y Detectores de Gas:
Se visualizan los 2 manifolds del sistema. En cada manifold se muestran los
indicadores en forma de válvula que indican el status de la zona de extinción
91
respectiva. Cada zona tiene su perilla auto-off-manual para escoger el estado de
operación de la zona.
Para cada zona a la parte derecha se muestra el indicador del estado del detector
de gas asociado a la zona, con su respectivo panel de operación.
92
Figura 3.6 Control de Instrumentos
93
La siguiente tabla muestra los elementos que componen los manifolds:
Tabla 3.1 Elementos de los Manifolds
=tfcQ
OLL
2
S
EXTINCIÓN
V11
V12
V13
V14
DETECCIÓN
GD2-5
GD2-4
GD2-3
GD2-2/GD2-1
COBERTURA
Compresor refrigerante A
Compresor refrigerante B
Skid refrigerante
Área de Procesos
CN
Q
OLL
Í
*
EXTINCIÓN
V2-1
V2-2
V2-3
V2-4
V2-5
V2-6
DETECCIÓN
GD2-6
GD2-7
GD1-4
GD1-3
GD1-2
GD1-1
COBERTURA
Skid Generador 2
Skid Generador 1
Skid Compresor de Gas # 3
Skid Compresor de Gas # 2
Skid Compresor de Gas # 1
Skid Almacenamiento de Líquidos
3.1.2.2 Detectores
En la parte izquierda de la pantalla se muestran por zonas los indicadores de
estado de los detectores de flama y de gas más su panel de operación respectivo,
así se tiene:
ZONA1
FD1-1 / FD1-2 /FD1-3 / FD1-4 / GDI-5 / GD1-6 / GD1-7 y sus respectivas
coberturas.
ZONA 2
FD2-1 / FD2-2 / FD2-3 / FD2-4 / FD2-5 / FD2-6
ZONA 3
GD3-1 / SD 3-1 y GD3-2 / SD3-2.
94
3.1.2.3 Hidrantes
En la parte superior de la pantalla se muestran en forma unifiíar los indicadores de
estado de los hidrantes del sistema, cada uno con sus respectivos controles de
operación auto-off-on.
HY1-1 / HY1-2 / HY2-1 / HY2-2 y HY2-3.
3.1.2.4 Sistema de Bombeo
Al igual que en ia pantalla principal se muestra el status de la Bomba Diesel,
Bomba Principal y Bomba Jockey.
3.1.2.5 Tanque de Agua
Es un indicador que muestra ei nivel del tanque de agua del sistema
contraincendios
I I I I I I I I 1 I I ITAN QUE DE AGUA
1009080
605040302010O
nivel
Indicador numérico de nivei (%)
Indicador gráfico de nivel
Figura 3.7 Indicador de Nivel
95
3.1.2.6 Panel de Operación de Detectores de Flama y Gas
Este panel de control ubicado junto a cada detector de flama y gas está
conformado por:
Figura 3.8 Panel de Control Detectores de Flama y Humo
a) display analógico de "lectura".
b) display analógico de "setting de alarma" y,
c) set / reset display, inhibido - habilitado.
a) Display Analógico de Lectura.- Marca la lectura en un rango de O — 100% del
detector de gas y/o flama.
b) Dlsplay Analógico de Setting de Alarma.- Marca el setting de alarma calibrado.
Se puede ingresar un valor (%) al hacer un "clic" en el display de acuerdo al índice
de riesgo a incendios en una determinada zona.
c) Set Reset Display: .- Con esta función se habilita o deshabilita
en forma manual el detector (flama y/o gas) que desee, al oprimir el respectivo
pulsante como se muestra en la Figura 3.8.
Esta función habilitado — inhibido puede utilizarse para dar mantenimiento a los
detectores de flama y/o gas, razón por la cual se debe suspender su
funcionamiento.
A diferencia de ios paneles de control de detectores de flama; en los de
detectores de gas se tiene un display ubicado en la parte superior del panel con
los siguientes mensajes:
96
Mensaje 1; DESCONECTADO no está funcionando ese detector de gas.
Mensaje 2: I ARRANCANDO! se está habilitando ese detector de gas.
Mensaje 3; | FUNCIONANDO] está en correcto funcionamiento el detector de gas.
3.1.2.7 Panel de Control de Hidrantes Y Válvulas
A cada válvula o hidrante se asocia un control tipo selector de tres posiciones
auto — off — manual.
—~ !Óff:
Ruto l — ÍMn
Figura 3.9 Selector de Tres Posiciones
Auto: La válvula y/o Hidrante funcionará automáticamente cuando reciba la señal
del PLC.
Off: La válvula y/o Hidrante puede ser desactivada en el momento que se desee.
Manual (Mn): La válvula y/o hidrante puede ser activada en el momento que se
desee.
3.1.2.8 Panel de Acceso a Pantallas
Sirve para acceder instantáneamente al resto de pantallas.
BOMBAS
Figura 3.10 Panel de Acceso a Pantallas
97
3.13 PANTALLA 3: SISTEMA DE BOMBEO
Se accede desde la pantalla principal presionando el botón bombas.
Al acceder a esta pantalla denominada "Sistema de Bombeo" se puede visualizar
gráficamente el funcionamiento de las bombas (Diesel, Principal y Jockey), como
también puede controlar únicamente la bomba principal pero bajo una condición
de "operación restringida"
Esta pantalla se halla compuesta por los siguientes elementos:
3.1.3.1 Bombas
Bomba Diesel.- Bomba de respaldo que entra en funcionamiento en caso de
problemas con el arranque de (a bomba príncipaí o en caso de cortes de energía
eléctrica.
Figura 3.11 Bomba Diesel
Bomba Principal.- Funciona con energía eléctrica, y es la bomba que entrará en
operación en caso de algún evento de alarma en el sistema.
BOMBA PRINCIPAL
Figura 3.12 Bomba Principal
Bomba Jockey.- Estará en permanentemente funcionamiento presurizando el
sistema de bombeo.
BOMBA JOCKEY
Figura 3.13 Bomba Jockey
3.1.3.2 Panel de Alarmas y Status
En este panel se visualizan indicadores que indican el estado de operación y de
alarma para las tres bombas del sistema.
HOMtíAfí&SiLL
! |
1 ¡
j j Í30
í l
STA1ÜS
ALARMABOMBA üít
>^í ARMAí i ÜOM>ÍA JOCKFY
Figura 3.14 Panel de Alarmas y Status
*: S
IST
EM
A D
E B
OM
BE
O<f. S
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EM
A C
ON
TR
A I
NC
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LC
ON
TR
OL
SH
UT
DO
Wf -J
100
3.1.3.3 Panel de Control de Bomba Principal
Figura 3.16 Selector tres posiciones
Mediante un control tipo selector 3 posiciones: auto-off-manual y bajo operación
restringida, se puede operar la bomba principal del sistema. En automático
significa que cualquier alarma de proceso activaría ia misma.
AI hacer cíic en uno de los tres botones (auto-off-manual), deberá aparecer un
cuadro de "ACCESO NEGADO" si es que previamente se ha definido el login
autorizado.
ACCESONEGADO
Figura 3.17 Cuadro de Dialogo
3.1.3.4 Panel De Acceso A Pantallas
Sirve para acceder instantáneamente ai resto de pantallas, ver Figura 3.10.
3.1.4 PANTALLA4: SHUTDOWN
Se accede a esta pantalla desde la pantalla principal presionando el botón SHUT
DOWN.
Al acceder a esta pantalla se puede apagar la planta bajo una operación
restringida (LOGIN), este procedimiento SHUTDOWN se utilizará únicamente en
casos necesarios y emergentes, ver Figura 3.19.
La pantalla posee los siguientes componentes:
3.1.4.1 Opción Salir
Haciendo clic en esta opción, se cancela esta pantalla "shutdown"y se regresa a
(a pantalla principal
SALIR
Figura 3.18 Botón Salir
3.1.4.2 Opción SwitchOn-Off
Mediante un control tipo selector de disposiciones: On - Off, y bajo operación
restringida, se puede activar la opción shut down.
Figura 3.19 Selector Dos Posiciones
102
Figura 3.20 Shuí Down
103
AI hacer clic en el selector, deberá aparecer un cuadro de "ACCESO NEGADO" si
es que previamente no se ha definido el iogin autorizado.
LOGIW
LJDGIN
SALIR !
Figura 3.21 Cuadros de Dialogo
AI hacer clíc en "ACEPTAR"se acepta el mensaje de acceso negado y regresará a
¡a pantalla "SHUTDOWN"
Pero sí hace clic en la opción "LOGIN" aparecerá un cuadro de diálogo "LOGIN",
en donde le pide su identificación y su password.
Al digitado correctamente tendrá acceso inmediato al "Procedimiento Shutdown"]
es decir puede acceder a la opción "On - Off\o contrario no podrá operarlo y
retorna al cuadro de "ACCESO NEGADO"
3.1.4.3 Opción Login
Al hacer clic en la opción "LOGIN" ingresará directamente al cuadro "LOGIN"
104
Figura 3.22 Cuadros de Dialogo
Este capítulo se ha realizado con el fin de tener un control permanente del
sistema, haciendo de este un sistema más seguro y confiable ya que desde aquí
se puede monítorear todos los sensores por ejemplo para el mantenimiento no es
necesario desconectar cables sino hacerlo directamente desde la interfaz lo cual
simplificaría las cosas y acortaría el tiempo que el sensor se mantenga
desactivado.
106
CAPITULO 4
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
4.1 CONCLUSIONES.
S Debido a que la Estación Secoya es una planta en donde existe un gran
riesgo de fugas es necesario contar con un sistema de seguridad en este
caso la aplicación de un Sistema automático contra Incendios en la Planta
Secoya permitirá disminuir al máximo el índice de accidentes para
garantizar la seguridad de los trabajadores y la protección de [as
instalaciones.
•/ El Sistema Contra incendios se diseñó bajo el criterio de extinción
mediante agua, por ser el sistema más económico existente y en vista que
las áreas a controlar están a fa intemperie, no descartando la posibilidad
de implantar otros agentes de extinción.
^ Para los detectores de flama se selecciono los que utilizan tecnología
combinada, es decir, funcionan con tecnología UV (ultravioleta) e IR
(infrarroja) lo cual da la seguridad que no se van a presentar falsas
alarmas haciendo a este sistema más confiable y seguro.
S El correcto funcionamiento de los detectores de gas depende en gran
medida de la ubicación de estos, en lo posible deben ser colocados cerca
al lugar por donde transiten la mayor cantidad de tuberías que transporten
el gas.
^ El nivel de LEL del gas a detectar considerado peligroso es del 15%, pero
debido a que el sensor va a ¡r ubicado en una planta en [a cual se trata gas
se le dará un margen más amplio, para este caso se ajustará a un rango de
40% LEL
107
S La extinción en el presente proyecto de titulación se la realiza por medio de
sprinklers, ya que es una de ías maneras más eficaces para controlar un
incendio, esto se debe a la presión con la que sale el agua provocando la
pulverización de la misma abarcando áreas bastante amplias, con un
consumo de agua es mínimo.
v' Al ser un sistema de seguridad este debe ser autónomo, es decir, entrar en
funcionamiento en cualquier instante razón por la cual se propone el uso de
un tanque de almacenamiento de agua para garantizar e! funcionamiento
inmediato del mismo.
S Todo Sistema Contraincendios debe poseer dos fuentes de potencia de
acuerdo a la NFPA 72, una primaria o principa] usada para operar el
sistema, y una secundaria o de reposo usada para operar el sistema en
caso de falla de la potencia primaria.
•/ Las tuberías y accesorios de la línea de fluido de extinción deben ser del
mismo material para evitar que el desgaste de estos elementos sea
diferente, y de esta manera evitar fallas en tubos unidos.
V El sistema diseñado se encuentra provisto es un sistema autónomo de
detección y extinción de fuego, de gases peligrosos y detección de humo
en cuartos de control configurados en fa lógica de control del PLC el cual
está provisto con todo e! hardware y software para configuración y
mantenimiento, y con una reserva mínima del 30% tanto en entradas como
en salidas.
~S El software propuesto es el WONDERWARE InTouch 7,1, este es un
programa que permite realizar la interiaz hombre máquina, la cual
proporciona una visión integrada de todos los recursos de control e
información que posee la planta, lo cual permite a ingenieros, supervisores,
administradores y operadores visualizar e interactuar con el desarrollo de
108
toda una operación a través de representaciones gráficas de sus procesos
de producción.
El software desarrollado en el PLC presenta la facilidad de que por medio
de él se puede desactivar en caso de ser necesario algún componente del
sistema por ejemplo mantenimiento o sustitución, sin alterar la efectividad
del funcionamiento de los demás componentes.
Para la elaboración de las pantallas tipo mímico (detectores de gas, flama,
humo, sprinklers, hidrantes y bombas), se uso el comando BITMAP el cual
permite animar objetos importados desde oíros programas, es decir, se
puede graficar en paint y trasladarlo a INTOUCH, en donde se lo puede
transformar en icono vivo.
4.2 RECOMENDACIONES
> Independizar el suministro de agua contraincendios de manera que la
tubería no se encuentre conectada a otros sistemas.
> En sitios en los cuales la gran concentración de gas o vapor de petróleo,
pudiere presentar peligro de explosión o fuego, deberá usarse
herramientas no chispeantes.
> Todo enchufe o alambre eléctrico deberá estar en perfectas condiciones.
> Para que las señales eléctricas de control provenientes del PLC lleguen a
las respectivas electroválvulas en los manifold es recomendable ubicar
cajas de revisión JB-M1 para el manifold 1 y JB-M2 para el manifold 2, para
control y mantenimiento de la instalación eléctrica.
> El cable desde el tablero TSCI hasta cada hidrante debe ser cable armado
de incendios tipo FPL 4x# 16 AWG, para clasificación de área peligrosa.
109
> El cable para el ingreso a la válvula solenoíde se recomienda utilizar un
conector tipo sello acorde a la clasificación de área explosiva del sector.
> Al activarse el sistema de extinción mediante el bombeo de agua puede
ocasionar daños a los tableros electrónicos de las máquinas, por esta
razón se recomienda una protección adecuada a los mismos ó una
ubicación lejana al área de sprinklers.
> Calibrar adecuadamente los detectores de flama de acuerdo a su ubicación
en áreas explosivas que se encuentren, ya que se debido a que la
capacidad de detección de estos sensores cubre distancias considerables
y se podría dar el caso de falsas alarmas por ejemplo si el cono de visión
del sensor apunta hacia las antorchas de quema de gas se activaría el
sistema de extinción sin ninguna necesidad.
REFERENCIASIBLIOGRAFICAS
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[I] http://www.suramericana.com.co/servicios/adm_riesgo_ext_fuego.htm
[2] http://www.disaster.info.desastres.net/Chile/manuaiincendios/capituIo4.htm
[3]http;//www.lpg.es/p_agu.htm
[4] http://www.pefipresa.eom/especialesO.1 .htrn
[5] http://www.afifire.com/productes.html
[6] http://www.afifire.com/productes.html
[7] http://bomberos ~seguridad.com/art¡culo_2002_07_7_0632.html
[8] http://bomberos -seguridad.com/articulo_2002_07_7_0632.htm!
[9] http://www.monografias.com/trabajos14/elfuego/elfuego.shtmi
[10]http://net-safety.com
[II] http://www.domotica.net/Tipos_de_Sensores'3.htm
[12] [13] ESL, Dispositivos de Alarma de Incendios. Manual de Entrenamiento.
Edición 1996.
[14] hüp://auxifoc.com/extincion,htm
[15] http://www.tec-mex.com.mx/promos/bit/bit0902jp.htm
[16] http://www.tec-mex.com.mx/promos/bit/bit0902Jp.htm
[17] http://www.comtroi.cl/normaincendio.htm
[18] http://megapiping2000.4mg.com/capitulo2.htm
[19] Scoot Instruments, A Guide Space Entry.
O X UJ
ANEXO APROGRAMA
PROGRAMACIÓN LADDER
CONFIGURACIÓN ANALÓGICA
slotl
Onspl
On
Onspl
On
.Pn
K8-< FOR )
-( NEXT )
K8-< FOR )
-( NEXT )
K8-( FOR )
-( NEXT
10
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
LÓGICA DETECTORES
SFD1.1V2100
AFD1.2 SFD1.2V2001 V2101
—I >
SFD1.3V2102
SFD1.4V2103
SGD1.1V21Q4
SGD1.2V2105
SGD1.3V2106
SGD1.4V2107
SGD1.5V2110
SGD1.6V2111
SGD1.7V2112
SFD2.1V2113
SFD2.2V2T14
SFD2.3
FD1.1C100
-( OUT )
FD1.2C101
-( OUT )
FD1.3C102
-{ OUT )
FD1.4C103
-( OUT )
GD1.1C104
-( OUT )
GD1.2C105
-( OUT )
GD1.3C106
-( OUT )
GD1.4C107
-( OUT
GD1.5C110
-( OUT )
GD1.6C111
-( OUT )
GD1.7C112
-( OUT )
FD2.1C113
-( OUT )
FD2.2C114
-( OUT )
FD2.3C115
-( OUT
24
AFD2.4 SFD2.4V2016 V2116
1 > I _
FD2.4CU 6
-( OUT )
AFD2.5V2017
SFD2.5V2117
25
FD2.4C117
-( OUT )
AFD2.6 SFD2.6V2020 V2120
26
FD2.6C120
-< OUT )
27
AGD2.1 SGD2.1V2021 V2121
1 > I .
GD2.1C121
-( OUT )
28
AGD2.2 SGD2.2V2022 V2122
I > I .
GD2.2C122
-( OUT )
AGD2.3V2023
SGD2.3V2123
29
GD2.3C123
-( OUT )
AGD2.4V2024
SGD2.4V2124
30
GD2.4C124
-( OUT )
AGD2.5V2025
SGD 2.5V2125
GD2.5C125
-( OUT )
AGD2.6V2026
SGD2.6V2126
32
GD2.6C126
-( OUT )
AGD2.7V2027
SGD2.7V2127
33
GD2.7C127
-( OUT )
AGD3.1V2030
SGD3.1V2130
34
GD3.1C130
-( OUT )
AGD3.2V2031
SGD3.2V2131
35
GD3.2C131
-< OUT )
36
CONTROL MANIFOLD #1
mEVI.IIC200
I Í
oEVl.1 HGD2.5 GD2.510240 C165__C125JI 1 | i I | I | |
IHFD2.2 FD2.2C1.54 C11.4
37C201
38
39
40
mEV1.21
OEV1.2 HGD2.4 GD2.4C241 C164 0124 I
HFD2.2 FD2.2C154 C114
EVi.3
mEVl.3C202
oEVI.3 HGD2.3 GD2.3C242 C163 C123
HFD2.1 FD2.1C153 C113
EV1.4
mEV1.4C2 3
oEV1.4 HGD2.1 GD2.1I C24J C161. C121
HGD2.2 GD2.2C162 C122
HFD2.1 FD2.1C153 C113
HFD2.3 GD2.3C155 C115
CONTROL MANIFOLD
mEV2.1C204
aEV2.1 HGD2.6 GD2.6C244 C166 C126 I
HFD2.5 FD2.5C157 C11.7
EV1.1YO
-Í OUT )
EV1.2Y1
-( OUT )
EV1.3Y2
-Í OUT )
EV1.4Y3
-< OUT )
EV2.1Y4
-( OUT )
41
42
mEV2.3C206
oEV2.3 HGD1.4-C246 C147
HFDt.lC140
. 1
GDI. 4CÍO?
FDl.lC100
43
EV2.2Y5OUT )
EV2.3Y6
EV2.4Y7
-( OUT )
mEV2.5C210
OEV2.5 HGD1.2 GDI.2C250 CUS C105
EV2.5V10
-( OUT )
mEV2.6C211
oEV2.6 HGD1.1 GD1.1C251 C144 C104
HFD1.4 FD1.4C143 C103
CONTROL HIDRANTESHY1.1
mHYI.1C212
EV2.6Y11
-( OUT )
oHYI.1 HGD1.4 GDI.4C252 C147 C107
HFD1.1 FD1.1C140 C100
HY1.1Y30
-< OUT )
47h
mHY1.2C213
OHY1.2 HGD1.1 GD1.1C253 C144 C104
HFD1.4 FD1.4C143 C103
HY1.2Y31
-C OUT )
48}-
mHY2.1C214
OHY2.1 HGD2.1 GD2.1C254 C161 C121
HGD2.2 GD2.2C162 C122
HFD2.1 FD2.1C153 C113
HFD2.3 FD2.3C155 C115
HGD2.3 GD2.3C163 C123
HFD2.1 FD2.1C153 C113
HY2.1Y32
-( OUT )
49 h
mHY2.2C215
aHY2.2 HGD2.4 GD2.4C255 C164 C124
HGD2.5 GD2.5C165 C125
HFD2.2 FD2.2C154 C114
HGD2.6 GD2.6C166 C126
HFD2.5 FD2.5C157 C117
HGD2.7 GD2.7C167 C127
HY2.2Y33
-( OUT )
HY2.3
50
mHY2.3C216
aHY2.3 HGD1.4C256 C147
HFD1.1C140— f I
HGD1.3C146— I 1
HFD1.2C141—4 I
HGD1.2C145— 1 1
HGD1.1C144— t I
HFD1.4C143I — | |
GD1.4C107
FD1.1C100
GDI. 3C106
FD1.2C101
GDI -2C105
-t | — ,
GD1.1C104
FD1.4C103
HY2.3Y34OUT )
CONTROL BOMBA PRINCIPAL
51
alarmo deleccción permanete
HFD1.1 FD1.1 ££ETC140 C100 , C300l i l i / ni ITI 1 1 1
HFD1.2 FD1.2C141 C101
HFD1.3 FD1.3C142 C102
HFD1.4 FD1.4C143 C103
HGD1.1 GD1.1C144 C104
HGD1.2 GD1.2CUS C105
HGD1.3 GD1.3C146 C106
HGD1.4 GD1.4C147 C107
HGD1.5 GD1.5C150 C110
HGD1.6 GDI. 6C151 C111
HGD1.7 GD1.7C152 C112-H 1 1 I —
HFD2.1 FD2.1C153 C113
HFD2.2 FD2.2C154 C1 14
HFD2.3 FD2.3C155 C115
HFD2.4 FD2.4q 56 C1 16
HFD2.5 FD2.5C1 57 C1 1 7
HFD2.6 FD2.6C160 C120
HGD2.1 GD2.1C161^ C121
HGD2.2 GD2.2C162 C122
HGD2.3 GD2.3C163 C123
HGD2.4 GD2.4C164 C124
HGD2.5 GD2.5C165 C125
HGD2.6 GD2.6C1 66 C1 26
HGD2.6 GD2.7C167 C127
HGD3.1 GD3.1C170 C130
HGD3.2 GD3.2C171t C131
^ i_/íj i
52
alarma
HFD1.1C140
HFD1.2C141
HFD1.3C14-2
HFD1.4C143
HGD1.1C144
HGD1.2C145
HGD1.3C146
HGD1.4C147
HGD1.5C150
HGD1.6C151
HGD1.7C152
HFD2.1C153
HFD2.2C154
HFD2.3C155
HFD2.4C156
HFD2.5C157
HFD2.6C160
HGD2.1C161
HGD2.2C162
HGD2.3C163
HGD2.4C164
HGD2.5C165
HGD2.6C166
HGD2.6C167
punsante (PERDIÓ
AFD1.1V2000
AFD1.2V2001
AFD1.3V2002
AFD1.4V2003
AGD1.1V2004
AGD1.2V2005
AGD1.3V2006
AGD1.4V2007
AGD1.5V201p
AGD1.6V2011
AGD1.7V2012
AFD2.1V2013
DFD2.2V2014
AFD2.3V2015
AFD2.4V2016
AFD2.5V2017
AFD2.6V2020
AGD2.1V2021
AGD2.2V2022
AGD2.3V2023
AGD2.4V2024
AGD2.5V2025
AGD2.6V2026
AGD2.7V2027
A DE SEÑAL)
psDETK100 , C304
K100
K100
K100
K100
K100
K100
K100
K100
K100
K100
K100
K100
K100
K100
K100
K100
K100
K100
K100
K100
K100
K100
K100
<, wj i )
HGD3.1C170
AGD3.1V2030
1 <K100
HGD3.2 AGD3.2C171 V2031 K100
1 I 1 < I
54
T1
TO
TMR
TO
K30
.TMR
bomba principal
T1
K60
55
aBP ADETC220 C300
BPaY20
-( OUT )
56
SIRENA
ISIRC.3.0.2
ADETC300
—i I t—
psDET ADETC304 C300 TO
ADETC300
Y21-(
S|R
57
rALRC301
psDET ADET hSIRC304 C300 TO C303
Y21-(
SIR
FIN DEL PROGRAMA
58 -( END )
59 -( NOP )
ANEXO BNORMAS
NFPA13Installation of Sprinklers Systems
13-14 INSTALLATION OF SPRINKLER SYSTEMS
Table 1-7 SI Units and Conversión Factors
Ñame of Unít Unit Symbol Conversión Factor
liter L
miliimeter per mm/minminute
1 gal = 3.785 L
1 gpm/ft2 = 40.746 mm/min= 40.746 (J-/min)/m-
cubíc decimeter dm3
pascal Pa
bar bar
bar bar
1 gal = 3.785 dm3
1 psi = 6894.757 Pa
1 psi = 0.0689 bar
1 bar= 105 Pa
Foraddiúona.1 conversionsand información. seeASTM SI 10. Standardfor Use ofthe International System ofL'nits (Sí): The iModem Metric System.
1-7.1 íf a valué for measurement as gíven in this standard isfollowed by an equivalent valué in other units, the firststatedis to be regarded as the requírement, A given equivalent valuémight be approxirnate.
1-7.2 The conversión procedure for the Sí units has bcen tomuídply the quantity by the conversión factor and then roundthe result to the appropriate numbcr of significantdigits.
Chapter 2 Classification of Occupancies andCommodJues
2-1* Classificatíon of Occupancies. Occupancy rlassíficationsfor this standard shall relate to'sprinkicrdesign. installatíon.andwater supply requirements only. Thcy shall not be íntended tobe a general classificadon ofoccupancy hazards.
2-1.1* Light Hazard Occupancies. Light hazard occupanciesshall be occupancies or portions of other occupancies wherethe quanticy and/or combustíbility of con ten es is lowand Tireswith relatively low rates of heac reléase are expected.
2-1.2 Ordinary Hazard Occupancies.
2-1.2.1" Ordinary Hazard (Group 1). Ordinary hazard(Croup 1) occupancies shai! be occupancies or portions ofother occupancies where combusubilicy is low, quanticy ofcombustibles ís modérate, stockpiles of combustibles do notexceed 8 ft (2.4 m), and fires with modérate rates of heatreléase are expected.
2-1.2.2* Ordínary Hazard (Group 2). Ordinary hazard(Group 2) occupancies shall be occupancies or portions ofother occupancies where che quantity and combusdbiliiy ofcontents is modérate to high, stockpiles do not exceed 12 ft(3.7 m), and fires with modérate to high rates of heat reléaseare expected.
2-1-3 Extra Hazard Occupancies.
2-1-3.1* Extra Hazard (Group 1). Extra hazard (Group 1)occupancies shall be occupancies or porúons of ocher occu-
-por.Gi^s-wherf: che quanaty and combustibUicy of centenes isvery high nnd clust, lint, or other materiais are present, intro-ducmg thc prohability of rapídly developing fires with highrates ofheatreléase butwith Htde orno combusuble orfiam-mabíe Jiqulds.
2-1.3.2* Extra Hazard (Group 2). Extra hazard (Group 2)occupancies shail include occupancies with modérate to sub-stantialamounts offlarnmable or combusuble líquids or occu-pancies where shieidíng of combusübles is extensíve.
2-1.4* Special Occupancy Hazards.
2-2 *t Commodity Ciassificatíon.
2-2.1 General.
2-2.1.1* aasslfícatíon of Commodítíes. Commodicy classifi-cadon and the corresponding protection requirements shaJIbe determined based on the makeup of individual storageunits (i.e., unit load, pallet load).
2-2.1.2 Mixed Cornrnoditíes. Protecüon requirements shallnot be based on the overall commodity rnix ín a fire área.Mixed commodity storage shal! b'e protected by the require-ments for the highest classifíed commodity and storagearrangement. ^
Exception i\'o. 1: Up to 10 patlet loads ofa higher hozará commodity,as d¿scribed in 2-2.3 and 2-2.4, shail be permitled to bs present in anárea notexceeding40,000f£ (37I6irr). The híghcr hazard cormnod-iVy shall be randomly dispersed wilh no adjacent loads in any direciion(induding diagonally). ¡flhe ceiling prolecíion Ís based on Class f orCltiss // commodities, ihen the allowahle number of Ballet loads forClass A/ or Group A plastics shall be reduced tofive.Excrptwn .Vb. 2: The highcr hazard material shall be permtited to beconfinad to a designated arca nnd ¡troperly prolectedforthal área.
2-2.2 PaUetTypes. VV'hen loads are palletized, the use ofwooden or metal paliets shall be assumed in che classifica-tion of commodities. When plástic palléis are ust:d, the clas-sification of the commodity uní tshal l be íncreased one class(i.e., Class [II wi l l become Class IV and Class IV will becomeGroup A plastics). No increase shall- be required for GroupA plástic commodity.Exception: When speájic test data Ís uvailable, the data shall take pre-cedrnce Ín delermíning dassification of commodities.
2-2.3* Commodity Classes.
2-2.3.1" Class I. A Class I commodity shali be defmed as anoncombustible product that meets one of the followingGritería:
(1) Placed dírectiy on wooden paliets(2) Placed in single layer corrugated cartons, with or with-
out single-thickness cardboard dividers, with or withoutpaliets
(3) Shrink-wrapped or paper-wrapped as a unit load with orwithout paliets
2-2.3.2* Class u. A Class II commodicy shall be defmed as anoncombustible product that is in slatted wooden crates, solídwood boxes, muluple-layered corrugated cartons, or equiva-lent combusuble packagíng material, wich or without paliets.
2-2.3.3* Class in. A Class III commodity shall be defmed asaproduct fashioned from wood, paper, natural fibers, or GroupG plasdcs with or withouc cartons, boxes, or crates and with orwithout pallets. Such a product shall be permitted to containa-limited amount (5*pcrccnt-by^veighforvoli3Tnc) --of Group Aor Group B plasdcs.
2-2.3.4* Class rV. A Class IV commodicy shall be defmed as aproduct, with or without pallets, chat meets one of thií follow-¡n'g crítería:
1999 Edltlon
13-28 INSTAUATION OF SPRINKLER SYSTEMS
4-6.1.7 Waterflow Detectíon.
4-6.1,7.1 The supply of water from sprinkler piping throughauxilíary devices, circulatory piping, and pumps shall nocunder any condición or operación, cransienc or stacic, causefalse sprinkler waierflow signáis.
-4-6.1.7.2 A sprinkler wacerflow signal shall noc be impairedwhen water ís discharged chrough an opened sprinkler orthrough che system test connection while auxiliar/ equipmentis ín any mode of operación (on, oíf, cransient, stable).
4-7 Outsíde Sprinklers forProtectíonAgaínstExposureFires.
4-7.1 Applicatíons Exposure protección systems shall be per-micced on buíldings regardless of whether the building's inte-rior is protected by a sprinkler system.
4-7.2 Water Supply and Control.
4-7.2.1* Sprinklers installed for protectíon against-exposureTires shall be suppíied from a scandard water supply as ouc-lined Ín Chapter 9.
Exceptíon; Where approved, other supplíes, such as manual valvas orpumps orfire dupartment connections, shall be acceptablé.
4-7.2.2 \\*here Pire depa remen t connections are usecl for \vatersupply. they shall beso locaied that they v/ill noc be affected bythe exposing firel
4-7.3 Control.
4-7.3.1 Each .system ofonuíide .sprinklers shall ha ve an indc-pendént control vnlve.
4-7.3.2 Manunl ly comrollcd .upen sprinkiers shall be u.secionly \vhcrc consuintsupL-rvision Ís preseñe.
4-7.3.3 Sprinklers shall be of the open or autoniatic type.Automatic sprinklers in arcas subject co freezing shall be onclrv pipe systems conforming to Section 4-2 or antifreeze sys-tems conforming to Sectiun 4-5.
4-7.3.4 Automatic systems of open sprinklers shall be con-trolled by the operation of fire dececdon devices designed forthe specific appücation,
4-7.4 System Components.
4-7.4.1 Drain Valves. Each system of outsíde sprinklers shalihave aseparace draín val ve ínstalled on the system síde of eachcontrol \-alve.
Exceplion: A separáis drain valve shatl not be requíred on open sprin-kler~top fed systems arranged ta facilítate dramags.
4-7.4.2 Check Valves. Where spríhklers are installed on ovoadjacent sides of a building, protecting agaínsc two sepárateand disdnct exposures, with sepárate control valves for eachside, che . end lines shall be connected with check valveslocated so that one sprinkler around the córner will opérate[see Figures 4-7.4.2(a) and (b)j. The intermedíate pipe becweenthe two check valves shall be arranged to drain. As an altérnatesolución, an addidonal sprinkler shall be installed on each sys-tem located around the córner frorn che system involved.
Figure 4-7.4.2(a) Typícal arrangement ot check valves.
té
»Kí^ Check
zs
SystemA
valve
Piích pipeto draina£ thesprinklers
Check valve
Fígrire 4-7.4.2(b) Alterna'e arrangement of check valves.
System 3
SvstemA
4-7.4.3 System Arrangement. V\Tiere one exposure affeccsnvo sides of che protected structure, che system shall noc besubdivided bec\veen the cwo sides buc rathershall be arrangedto opérate as a single system.
4-7.5 Pipe and Fitüngs. Pipe and fUtíngs inscalled on theexterior of the buildiüg-shall be corrosión resiscanc.
4-7.6 Scrainers. A usted strainershal! be provided in the riserorfeed main thacsupplies sprinklers having nominal K-factorssmallerihan 2.8 (4.0).
4-7.7 Gauge Connections1. A usted pressure gauge conform-ing with 5-15,3.2 shal! be installed immedíately below the con-crol valve of each system.
4-7.8 Spríoklers. Only sprinklers of such cype as are lisced forwindow, cornice, side\vall, or ridge pole service shalí beinstalled for such use, exceptwhere adequate coverage by useof other t)pes of usted sprinklers and/or nozzles has beendernonstrated. Small-órifice or iarge-orifice sprínklers shall be_permitced.
1999 Edition
INSTALLATION REQUIREMENTS 13-33
No. 7: Fordensities ofO.20 gpm/fí2 (8.2 mm/min)Túpanse Sprinklers with a K-factor o¡5. 6 shall be permitted.
No. 2: For modífications lo existing systems, Sprinklers with'{-facíors ofS.Oor less shall be permitted.
No. 3: The. use ofquick response spray sprinkfers shaü beuúhen listed for such use.
5^¿.2 Síde-wall Spray Sprinklers. Sidewall Sprinklers shall beflstalled only in líght hazard occupancies wich smooth, fíat;fiiling5.
No. I: Sidewall Sprinklers shall be permiLted lo be used inha=.ard occupancies with smooth, Jlat ceilings where spea.fi-
;aily listed for such use.
m No. 2: Sidewall spñnklers shall be permitted to be used toáreas below overhead doors.
5-4.3 Extended Coverage Sprinklers. Extended coverage,prinkiers shall be limited to a cype of unobscructed construc-
,- • don consiscíngof fíat, smooth ceilings with a slope not exceed-¡nga pitch o f o n e i n s i x (a ríse of two units in a run of 12 units,
' ~i roof slope of 16.7 percent).
\" Exception No. 1: \Vher¿ Sprinklers are speáfically listed for unob-structed or non combustible obstructed construction, they shall be per-mitted for such use.
Exception :\'o. 2: Extended coverage upiight and pendent spray sprin-kl¿rs shatl be, permitted within trusses orbarjoisís havingweb membersnot greater thnn I Ín, (25.4 mm) máximum dimensión or where Iruss-
' ís are ¿putvd «r/vz/ér thtin 7l /,ft (2.3 m) on center.
Exception .\'u. J: \\'hers extended covertige spririkters are spedficallyv listed for rt¿¿ nrn!trrsMt}f}th,Jlai ceilings that llave slopes not exceeding
* , , - * ! pitch ofortd in three (a rise offour units in a run of 12 units, a roof"slope of 33.3 ptrcent) they shall be permilted.
L5-4.4 Opta Sprinklers. Opcn sprinklers shall be permhted to
£_toe used in dtrluge systems to protect special hazards or expo-- sures, or in othcr special Iocations. Open Sprinklers shal! be
*- ¡nstalled in accordance with all appücable requirements oFchis standard for the i r automacic coumerpart.
* 5-4.5 Residencial Sprinklers.
V . 5-4.5.1" Residencia! Sprinklers shall be permitted in dwelíing. •_ uníts and theiradjoining corridors provided they are instaüed
iin conformance uich their lísting and the posídoníng require-¡ ments of .VFPA 13D, Standard for the fnstallation of Sprinkler Sys-
>t¿ms Ín One-and Two-family Dwellings and Manufactured Homes,V ,or NFPA 13R, Standard for the fnstallation of Sprinkler Systems in' Residential Occupancies up to and ¡ncluding FourStoñes in Height.
^ >4.5.2 Residentialsprinkiers shall be used only Ín wecsystems.*vi
. .- ^-xception: Residcntial Sprinklers shall be permitted for use in dry sys-^•f-) ems °r preaction systems if spedfically listed for such service.
v )5-4.ñ_
T
i * " ' 0 -
r
residendaf Sprinklers are ínstalled in a com-1-4.2, all Sprinklers vvithin thecompan:-
shall be of che fast-response type chac meets che criteria.5.1 (a) 1. F /F
Residencial áprinklers installed in conformance withfoilow chesprinklerobscrucdon rules of5-S.5
:2.ppropri2.te Jbr =ihfir .installadoii .onien radon
(upright, pendenc, orsidewalland the obstrucdon entenaspec-ifíed in the manufacturer's installadon instructíons).
5-4.6 EarlySuppressionFast-Response (ESFR) Sprinklers.
5-4.6.1 ESFR sprinlders shall be used only in wet pipe syscems.
Exception: ESFR Sprinklers shall be permitted for use in dry systems ifspedfically listed for such service.
5-4.6.2 ESFR Sprinklers shall be inscalled only in buildingswhere roof or ceiling slope above che Sprinklers does notexceeda pitch of one in six (a rise of two unics in a run of 12uníts, a roof slope of 16.7 percent).
5-4.6.3* ESFR Sprinklers shaül be permitted for i^e only inbuildings wich the following cypes of construction:
(1) Smooch ceiling, joists consisdng of steel cruss-shapedmembers, or wood cruss-shaped members that consisc ofwood top or bottom chord members not exceeding 4 in.(102 mm) Ín depth with steel tube or bar web
(2) Wood beams of 4 ih. by 4 in. (102 mm by 102 mrn) orgreater nominal dimensión, concrece or scee! beamsspaced 3'/2 to 7l/2 & (0-9 m to 2.3 m) on cencers andeichersupported on or framed into girders
[Paragraphs (1) and (2) shall apply to construction with non-combustible or combustible roofor decks.J
(3) Construcdon wich ceiling panels formed by memberscapabíe of trapping heat to aid the operación of sprin-kfers with members spaced greater than 7'/2 ft (—3 m)and limiced to a máximum of 300 ft- (27.9 m-J Ín área
5-4.6.4 Where ESFR sprinkler systems are installed adjacenc cosprinklersystcms with standard response Sprinklers, a draft cur-tnin of noni:ombustibie construction and at léase 2 ft (0.6 m) indepch shall be required to sepárate che two áreas. A clear aisleofac least 4 ft (1.2 m) centered below the dra/c curtain shall bemaíntained for separador!.
5-4.6.5 Sprinkler temperature racings for ESFR Sprinklersshuíl be ordinary.
Exception; Sprinklers of intermedíate- and high-temperature ratingsshall be installed in Iocations as required by Section 5-3.1.4.1.
5-4-7 Large Drop Sprinklers.
5-4.7.1 Large drop Sprinklers shall be permitted co be used inwet, dry, or preaction systems.
5-4.7.2* Where steel pipe'is used Ín preacdon and dry pipesvstems, piping materials shall be limiced co internally galva-nizedscee!.
Exceptian: Nongalvanizedfíttings shall be permilUd.
5-4.7.3 Sprinkler temperature ratings shall be the same asthose indicated in Tables 5-3.1.4.2 (a) and (b) or those usedÍn large-scale fire tesdng co decermíne che protección require-ments for che hazard involved.
Exception No. 1: Sprinklers of intermedíate- and high-temperatureratings shall be installed in specijic Iocations as required by 5-3.1.4.
Exception No. 2; ín storage occupancies, ordinary, intermedíate, crhigh temperature—ratea Sprinklers shall be -used for wet pipe systems.
Exception No. 3: ín storage occupancies, high temperature-ratedSprinklers shall be used for dry pipe systems.
-5-4.S , . (Reservad)
1S99 Ediííon
13-36 INSTALLATION OF SPRINKLER SYSTEMS
Table 5-6.2.2(d) Protection Áreas and Máximum Spacing (Standard Spray Upright/Standard Spray Pendent) for High-PiledStorage
Protection Área Spacing (máximum)
Construction Type System Type ft2 ft
A1I
Hydraulically calcu- 100lated with density >0.25
Hydraulically calcu-lated with densiry <0.25
130
9.3
12.1
12 3.7
[In buíldíngs wich storage bays 25 ft (7.6 m)wide, 12 ft 6 ín. (3.8 m) sh^l! be permitted]
15 4.6
5-6.3 Sprinkler Spacúig (Standard Pendent and Upright SpraySprinklers). ¿»
5-6.3.1 Máximum Disiance Between Sprinklers. The máximumdistan ce pennitted between Sprinklers shaJI comply with Tables5-6.2.2 (a) ihrough (d).
5-6.3.2 Máximum Distance from VValls.
5-6.3.2.1" The distan ce from sprinkler:; to walls sha l l notexct'ed onc-h:iU" of tne al lowable distunce bctween sprin-klers as indicated in Tabies 5-G.2.2(a) through (d). The clis-tancc from the wall tu che .sprinklcr shal l be measuredperpendicu la r to che wall . Whcrre walls are angled ur irreg-ular , thc máximum hori/omal di.stance between a spr ink lc rand any poiiu of f lúor aren protected by dv.u.sprinkler sha!!not cxcced u.75 times che- a l lowable di.stance permi t tedbetween Spr inklers . provided the máximum perpendiculardistance is not exceeded.
Exctíplion:* \Viihin smatt rooms as defnií'd in l-í.2, sftrinklers shnllbe ¿jenniíted (o b¿ located not more than 9 ft (2, 7 m) from cmy singlewnil. Sfmnkltr spacing límilaiions of 5-6.5 and aren limilations ofTahle. J-6.2.2(aj shall not be exceeddd.
5-6.3.2.2 Under curved surfaces. the horízonca! distance shallbe measured ut the floor leve! from the wall, or the intersec-tion of the curved surface and the floor to the nearescsprin-kiershalt not be greater than one-haif the allowable distancebe^veen Sprinklers.
5-6.3.3 Mínimum Distance from Walls. Sprinklers shall belocated a mínimum of 4 Ín. (102 mm) from a wall.
5-6.3.4 Mínimum Distance Becween Sprinklers. Sprinklersshall be spaced not less than 6 ft (1.8 m) on centén
•Exception No. 1: Sprinklers shall be permitted to be placed less than 6 ft(1,8 m) on center where thefoüawing condiiíuns are satisjied:
(a) Baffles shall be instaüed and located midway beiween sprin-klers and arranged to protect the actuating elements.
(h) BaffláS shall be ofnoncoTnbustible or limited-comtmstibie mate-rial that will stay in place befare and during sprinhler operation.
(c) JBafftes shall be not less than S in. (203 mm) uñde and 6 in.(152 mm) hígh. The tops ofbajfles sha¡l extend between 2 in. and 3 in.(51 mm and 76 mm) above the dejledors ofupright sprinklsrs. The bot-toms of baffles shaU extend doumwand lo a level ai least eüen with ifi£defactors ofpendent sprinfilers.
Exception iVo. 2; ín-rack Sprinklers shall be permitted to be placed l¿ss(han 6ft (1.8 m) on center.
Exception No. 3: Old-style Sprinklers prolecting fur slorage vaulisshall be permitted to be placed less than 6 ft (1.8 m) on cejüer.
5-6.4 Deflector Positíon (Standard Pendent and UprightSpray Sprinklers).
5-6.4,1 Distance Below Ceílíngs.
5-6.4.1.1 U n d e r unobstructed construction, the distancebetween the sprinkler deficctor and the ceiling shall be am í n i m u m , of I in. (25.4 mm) and a nraxirrum of 12 in.(305 mm).Excisión; Qdling'íypf sprinktei's (concrak'd, recessed, and Jlushtypes) shall bf pmnitte.d to have then[)er(it'nigriemenl above the cdllngana the deflfdnr located ncarer to ihe críling wher? insiaUfA in fircor-dance with thrir listíng.
5-6.4.1.2 Under obstructed con-structio-i, the sprinklerdeflector shall be located wi th in the horizontal planes of1 in. to 5 in. (25.4 mm to 152 mm) below the structuralmembers and a máximum distance of 22 in. (559 mm)below the ceíiing/roof deck.
Exception i^'o. I: Sprinklers shall be permitted to be installed with thedeflector ai or above the. bottom ofihe slructural memberto a máximumof 22 Ín. (559 mm) below Üie ceiling/roof deck where the sprinkler isinstalled in conformance wiíh 5-6.5.1.2.
Exception No. 2: WJiere Sprinklers are instalad in each bay of ob-structed construction, deflectors shall be permitted to be a mínimumof I Ín, (25.4 mm) and a máximum of 12 in. (305 mm) below theceiling.
Exception .Vo. 3: Sprinkler deflectors shall be permitted to be I Ín, to6 in. below composite woodjoists to a máximum distance of22 in.below the ceiling/roof deck only where joist channels are fire-stoppedto thefull depth ofthejoists with material equivalent to the web con-struction so that individual channel áreas do not exceed 300 ft-(27.9 m*).Exception No. 4:* DefUctors of Sprinklers under concrete lee con-struction with stems spaced less than fl/zft (--3 m) but more than3ft (0.9 m) on centers shall, regardless ofthe depth ofthe tee, be per-mitted to be located at or above a horizontal plañe I in. (25.4 mm)•below-Lhz&íííDm-of-lhe stems-ofJ:he::tees=a-nd^h-aU.-complyjüí¡h Xahle5-6.5 J,2.
5-6.4.1.3* Sprinklers under ornear the peak of a roof or ceilingshall have deflectors located not more than 3 ft. (0.9 m) verticallydo\vn from the pcak. [SeeFigures5-6.4.T,3(a) and5-6,4.L3(b).]
1359 Edition
13-82 INSTALLATION OF SPRINKLER SYSTEMS
-
1
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1
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Table 7-2.3. l.lf Hose Stream Demand and Water SuppiyDuratíon Requiremenís for Hydraulically Calculated Systems
Occupancy or Commodity Classification
Light hazard
Ordinary hazard
Extra hazard
Rack storage, Class í, II, and III commodities up to 12 ft (3.7 m) ínheight
Rack storage, Ciass P/commodities up to 10 ft (3.1 m) in height
Rack storage. Class IV commodities up to 12 ft (3.7 m) in height
Rack storage. Class I, II, and III commodities over 12 ft (3.7 m) inheight
Rack storage, Class IV commodides over 12 ft (3.7 m) in height andplástic commoditíes
General storage, Class I, II, and III commodities over 12 ft (3.7 m) upto 20 fe (6.1 m)
General storage, Class ÍV commodities over 12 ft (3.7 m) up to 20 ft(6.1 m)
General storage, Class í, II, and I I I commodities over 20 ft (6.1 ni) upto30f t (9 .1 m)
General storage, Class fV commodities over 20 Ft (6.1 m) up to 30 ft(9.1 m)
General storage, group A plastics < 5 ft (1.5 m )
Genera! storage, group A plastics overo ft (1.5 m) up to 20 ft (6.1 rn)
General storage, group A plastics over 20 ft (6.1 m) up to 25 ft (7.6m)
Inside Hose (gpm)
0 , 5 0 , o r l O O
0, 50,-or 100
0, 50, o r l O O
0, 50, qr lOO
0, 50, o r l O O
0, 50, or 100
0,50, or 100
0, 50, or 100
0,50, or 100
0, 50, or 100
0.50. o r í 00
0. 50, or 100
0, 50, or 100
0,50, or 100
0, 50, or 100
Total CombinedInside and Outside
Hose (gpm)
100
250
500
250
250
500
500
500
500
500
500
500
250
500
500
Duración(minutes.'
30
60-90
_90-120
90
90
90
90
120
90
120
120
150
90
120
150
For SI unics, 1 gpm = 3.7S5 L/min.
NFPA 22Standard for Water Tanks for
Prívate Pire Protection
WELDED-STEEL GRAVTTY TANKS AND SUCTION TANKS 22-7
vveight of steel sball be considerecl to be 490 lb/ft3 (7849kg/m3); tbe unit weight oí concrete sball be consiclered tobe 1441b/rt9 (2307 kg/m3).
2-3.2 Live Load. Uncler normal conditions, the live load shallbe the weight ofall thc liquidwhen it overflows the top of thetank. The unit weight of water shall be considered to be 62.4lb/ft3 (1000 kg/m3). Proper provisions sball be made for tem-pomr)' strcsscs durmg crcction. Y/hcrc roofs nave slopcs of Icssthan 30 clegrees, they shall be clesigned to support a uniformweigliLof 25 lb/ft2 (122kg/m2) on tbe horizontal prpjection.
2-3.3 Wind Load. Undernormal conditíons, tliewindloadorpressure shall be assumed to be 30 lb/ft2 (147 kg/ma) oa ver-tical plañe surfaces, 18 lb/ft2 (88 kg/m2) onprqjected áreas ofcylindrical suiiaces; and 15 lb/ft2 (73 kg/m2) on projectedáreas of conical and double-curvcd píate suiiaces. Wheredesigningfor wind veloritíes over 100 mph (161 km/hr), all ofdiese specifíed unit pressures shall be adjustecl in proportionto thc squarc of thc vclocity, assuming that thc pressures arefor 100 mph (161 km/hr).
2-3.4 EarLhquakeLoacl. Earthquake design criteria shall beconsidered. Specilic desigrí criteria are contained in theappropriate cbapterfor the particular tank, orín local codes,wbichever is more stringenL
2-3.5 BaIcony}Platform, andLadder Loads. A vertical loadof 1000 Ib (454 kg) shall be assumed to be applied to any 10ft2 (0.93 m2) of área ou Üie balcony floor and on each plat-foi-m; 500 Ib (227 kg) applied to any 10-ft2 (0.93-m2) área ontlie tank roof; and 350 Ib (159 kg) on each vertical section ofladder. All of the structural parts ancl connectíons shall bedesignecl to witlistand such loads. These specifíed loads shallnotbe rcquired tobe combinedwith snowloading.
2-3.tí Columns andStruts. All steel columns and struts shallbe clesigned in accordance witli AWWA DI 00, Weldsd SteelTanksfor Water Siorage. Tbe mínimum Üiickness for any col-umns incootactwithwatersball be0.25in. (6.4mm).Tubularsectíons shall not be llattenecl to íbrm end connections.
2-3.7 Stress íncrcases. Wherc wind or carthquakc loacls areconsidered in calculating stresses, the máximum permissiblcincrease in working unit stresses shall be one-third, providedtil e resulting section isnotless tíianrequiredfor dead and liveloacls alone. Wind and earthquake loads shall not be requirecLto be considered simultaneously.
2-3.8 The roof shall be designed to withstand the forces antic-ipated cluring the ercction, inspection, testing, ancl mainte-nance of tbe tank. The máximum allowable unifonn live load(in pounds per square foot) and tbe máximum allowable con-ccntratcd load (in pounds) shall be idcntificd on thc dcsigndrawings and tanknameplate. (See 2-3.5.)
2-4 "WehUng-, All weJding- shal! be completecl in accordancewith AWWA D100, WeldedSled Tañía for Water Storags.
2-5 Roofs. All tatiks shall havc rooís. An OSHA-approvedhandrail shall be placed around tbe en tire circumfercnce oftlie roof ofall steel tanks in accordance with OSHA Coda qfFed-eral J&gulations, Title 29, Part 1926. Tanks with ellipsoidal roofsand pedestal tanks shall bave a guardrail around the roof man-holes and other accessories that require access.
Excepiion: A perbneier roof gitardrail is nol required on lap-joinledbolled sied lanks lahenjliled w'üh a inanway plaifonn, roofwalkiuay,and gtiardraik [see 'Figure B-14(b)]. GuardraUs shall be conslrncled
in accordance wílh OSHA CodeofFederal Regiilatiojis, Tille 29, Parí1910.
2-6 Roo C Vent,
2-6.1 Where tlie steel roof is esscntially airtight, there shall bea substantial vent above the máximum water level. Aven t pipeshall have a cross-sectional área equal to a mínimum of one-half tbe área of the dischargepipe(s) orfillpipe, whicheveristhe larger. A corrosion-resistant screen or perforated píatewith Va-in. (9.5-mm) boles, to exdude birds or other animáis,shall be provided and have aoet areaatleast equal to the ventline. In the case of a screen, tliis requires a gross área at leastone and one-half tímes thc cross-sectíonal área of the dis-charge pipe(s) or lili pipe, whichever is larger. The screen orperforated píate shall be protcctcd against the accumulationof sleeL The weather hood above di e perforated píate orscreen, or its equivalent, shall be rcadily removable. The over-flowpipe shall notbeincludedas vent área. The vent sball bepermittcd to be combined Trnúi thc roof fínial. Equivalentventing shall be permittecl to be used, prosTded the área can-not be obstmcted by sleet, ancl the ingress of birds or otheranimáis shall be preven ted.
2-6.2 Where dual service is specifíed and where local healthdepartments require screening vents against insects, a nonrne-tallic screen or special fail-safe vent shall be provided to rnini-mize theriskin the event that the insectscreens frost over.
2-6.3 A roof vent attached to aflanged neck shall be installeclon steel tanks prior to entering tlie tank. The flan ge d neckshall be clesigned to accommodate an adequately sizedexhaust fan.
2-7 TestReporís. Copies of mili test reports for steel platesand certifícates of compliance for bolts and other structuralmembers shall be maintainecl at the pretnises of the vendorand shall be made available for rewew by the purcbaser.
2-8 Acceptance. After cornpletion of the tank, all coated steeltanks shall be tested for holidays and coatíng thickness.Repairs or replacements shall be made as necessary.
Chapter 3 "V\elded-Steel Gravity Tanks andSuction Tanks
3-1 General.
3-1.1 This chapter shall apply to the desígn, fabrication, anclerectíon of welded-steel gravity water tanks, including pumpsuctíon tanks.
3-1.2 Capacity. The capacity of the tank shall be the numberof U.S. gallons (cubic me tere) available above the outíet open-ing. Thc net capadty between tbe outlet opening of tlie clis-charge pipe and tbe inlet of the overflow shall be equal to atleast the ratecl capacity. The net capacity for gravity tanks witlilarge píate risers shall be the number of U.S. gallons (cubicmcters) between tiie irilet of the oveiÜow and the designatecllow-watcr level line. For suctíon tanks, tbe net capacity shall bethc number of U.S. gallons (cubic meters) between tlie inletof Ü] e overflow and the level of the vortex píate.
3-1.3 Standard Sízes. The standard net capacity si'¿es of steeltanks are as follows:
(a) 5000 gal (18.93 m3)(b) 10,000 gal (37.85 m3)
1998EditIon
WATER TANKS FOR PRÍVATE FIRE PROTEGTION
(c) 15,000 gnl (56.78 m3)
(el) 20,000 gal (75.70 m3)
(e) 25,000 gal (94.63 m3)
(f) 30,000 gal (113.55 m3)
(g) 40,000 gal (151.40 m3)
(h) 50,000 gal (189.25 m3)
(i) 60,000 gal (227.10 m3)
(j) 75,000 gíd (283.88 m3)
(k) 100,000 gal (378.50 m3)
(I) 150,000 gal (567.75 m3)
(m) 200,000 gal (757.00 m3)
(n) 300,000 gal (1135.50 m3)
(o) 500,000 gal (1892.50 m3)
Tanks oí" otlier sizes shall be pennitted.
3-1.4 Form. Steel tanks shall be permitLecl Lo be ol'any formdesiredprovided they confonn to all requirements of this stan-dard.
3-2 Matenals.
3-2.1 Piafes, Shapcs, and Tubular Columns.
3-2.1.1 Piales. Píate malcríate shall be oí* opcn-hcarth, clcc-triciürnace, orbasic oxygen process steel that conforms to thefolio wing ASTM specifícntions:
(a) ASTM A 36/A 36M, Standard Specijlcation for Carbón Struc-tumi Sleel
(b) ASTM A 283/A 283M, Standard Specification for Low-andJjitermediale-Tensile Slrenglh Carbón Sleel Platas, Grades A, B,C, nndD
Whereplates of tbicknessesgreatertban 3/4 in. (IG.lmm)are usecl, ASTM A 283, Standard Specijlcation for Lata- and lni&-mediale-TensUe Slmigih Carbón Sleel Piales, Grade D, shall not beused; ASTM A 131, Standard Specíficaiion for Slmclural Steel forS/iips, Grades A, B, and C; ASTM A 285, Standard SpecijlcationforPressnre VesselPlales, Carbón Steel, LOIÜ- andJjiiermediate-TunsUeStrength, Grades A, B, and C; or ASTM A 516, Standard Specifi-cation for Pressure Vessel Piales, Carbón Steel, for Modérate- andLower-Temperalure Servia1, Grades 55 and 60, shall be used asalternatives.
3-2.1.2 Basis ofFurnishing Piales. PlaLes shall be fiírnished,based on weight, witb permissible underrun and overrun inaccordancewiththe tolerancetahlcforplatesorderedtoweightin ASTM A 6, Standard Specíficaiion for General ReguiremenlsforRoüedStructnral Sleel Bars, Piales, Shapes, andSheetPUings.
3-2.1.3 Shapes. Stmctural materials shall be open-hearth,electric rurnace, or basic oxygen process steel that conforms toASTM A 36, Standard Specíficaiion for Carbón Slmclural Sleel, orASTM A 131, Standard Specíficaiion for Simctural Steel for Ships,Grades A, B, and D.
3-2.1.4 Copper-bearing steel that contains approximately0.20 percent copper shall be permitted to be used. In allother respecte, steel shall conform to the specifications of3-2.1.1, 3-2.1.2, and 3-2.1.3.
3-2.2 BoltSjAnchorBolts, andRods. Bolts and anchor boltsshall confonn to ASTM A 307, Standard Speáftcationfor CarbónSteel Bolts and Studs, 60,000 psi Tensile Strength, Grade A orGrade B. ASTM A 36, Standard Specíficaiion for Carbón SlnicturalSteel, shall be considered an acceptable alternad ve material foranchor bolts. K.ods shall be open-hearch, electric íurnace, orbasíc oxygen process steel that conforms to ASTM A 36.
3-2.3* Forgings. Steel used forforgings shall be matte onlybythe open-hearth process. Forgings shall confonn to the folio w-ing ASTM specifications:
(a) ASTM A 105, Standard Specijlcation for Carbón Sleel 2forgingsfor Pipíng Apjílicaiioiis
(b) ASTM A 668 Standard Specíficaiion for Steel Forgings, Carbónand Aüay, for General Jndiislríal Use, Class D
(c) ASTMA 181, Standard Specificallon for Carbón Steel Forgings,for Ceneral-Purpose Piping, Class 70
3-2.4 Castings. Castings shall conform to ASTM A 27, Slan-dardSpeciflcationfor Steel Casíings, Carbón, for General Application,Grade 60-30 full annealed.
3-2.5 Rcinforcing Steel. Keiníbrcing steel shall comply withASTM A 615, Standard Specification forDeformed and Plain Biüei-Steel Jíarsfor Concrete Reinforcemenl, Grade 40 or Grade 60.
3-2.6 Filler Metal Electrodos. Manual, shielded metal arewelding electrodes süall conform to the requirements of AWSA5.1, Specíficaiion for Carbón Sleel Eleclrodss for Shielded Melal AreWelding. Electrodes shall be of any E60XX orEVOXX classifíca-tíon Üiatis suitable for the electric current characteristics, thepositiou of welding, and otlier conditíons of intended use.Electrodes for otlier welding processes shall be ín accordance\vith applicablc AWS specifícations for fíller metal.
3-3 jEaríIiquakeLoacl.
3-3.1 Tanks shall meet the requireraettts for resistance toeartliquake damage in accordance witli the earthquake clesignprosisionsofA^^VADlOO, Welded Sleel Tañía for WalerStorage.
3-3.2 For seismic anchor-bolt loading:
ElN
where:Ts = seismic bolt tensión (Ib)
Ms = seismic overturningmoment (ftlb)
W = weight oftankshell and portíon ofroofcarriedbyshell(Ib)
N = number of anchor bolts
D = tank diameter (ft)
3-4 Unil Stresses.
3-4.1 General, The máximum stresses in pounds per squareinch (Mega Pascáis) that are produccd by tlie loads specifíedin Section 2-3 and Section 3-3, or any combination of them,shall not excecd the valúes in Table 3-4.1.
l998Ed¡l¡on
22-20 WATER TANKS FOR PRÍVATE FIRE PROTEGTJON
6-6.4 Dowels. The eclges ofeachbottomplanksball be boredwidí lióles not over 5 ft (1.5 m) apart íbr wooden dowels notless than Va in. (12.7 mm) in diameter for planks up to 2 V«in. (64mm) nominal, andVgin- (15.9mm) in diameter abovetliat thickness.
6-6.5 Splices. Fingerjointsplicessbal] beusedin astave orina bottom plank wbere permitted by tbe authority havingjuris-diction. Such joints in adjacent staves or bottom planks shaUbe staggered a mínimum of 2 ft (0.61 m).
6-6.6 Joiiits alEolla.ni. TJj e joints between stavcs shall notbecloser tban 1/o in. (12.7 mm) to a jointbetwecn thc bottomplanks.
6-6.7 Extra Stavcs. One or more extra, stavcs shall be shippedwith each tauk.
6-6.8 Markiugof Síaves. Tbe proper hoop spacing shall beplainly marked on at Icast six staves bcforc sbipmenL
M H « ? • ? - • - . . .. -.: -,! '-* -; ;..;:,(--,. ' í ' í rc líí-.irtnrí' ín- iyyt : i rr i ( i l C eriíis..:'.! .•:•.!= i-., •...:;-. f.':'iilf :...},-,, .Miiui.- .LÍ'ÜM -;!^V^SÍ.3(ÍÍ>0
riní U:ss Hi;tn i in (V.&.4 l í j tn) '« :,uirr iii JH * t t i . {"/Ti uun) . T}icMiíH¡i»iNsi i ;ui itf- ni MÍÍ'ÍI (icpiii l i ía t r iu. í'.iraiant"¡ hrTi«:nri. rhí:euds of staves is UOLJCSS úian i in. i¿b.'í iniu) a t - any j Ju iuL(? t' i /i r ( _ . . i.p ; ,-. r i . .. . -i...ti i .... . . .¡u-u.iu ixuuj^ 4 t» mm;:. i ivu[JJ oiirtii tvi, 1.1*1. t.\j ¡.m-, jjtupv,!
¡CijtíLÍJ rtíii-í ¿iáíUi be i>Cüt tú Í.ÚC áiiOp tú íiiC í'iiúiils OL U.ÍC tritio.
6-G.li Hccp Tkmdr.. Thc nut ibreatk shaD Ct tighily and^h.üi be U.S.0-Í»,1V "¡1in!«-i"T".ri1>tlj-(Ú7ís7, f*;nc Oi^tn»: iaVon wlirn srnincj uptln- nul.Ñ un tlu- íioups r < » [iu:ví:ní ^n tíxrcs.'.ivc ¡ í i t l ia i stress intbehoops. The thicatUuTdiciJulssiiall be fulJy cugagcd.
6-6.Í3 Removaiof Rubbísh. Al I vrastc hunbci and rubhisbshall be removed íroin Üicinsidcof Ütc- U n k a t i d A o n t thr. Oaírnvrr, if pmvirlsii, !-,r.l"or¡í ¡Ulin^ tn jiutvr.iif. prewibír. nbrrfnir-tion oi piping.
6-7 Accessoríí^,
6-7.1 Roof — General. WIieretb.elank.is loca ted outdoorsátsliall liavr n IVit \vriiii\i: n rüvrr tívrr ihc usj) ani\ rtniir.al roi>Fabove thc v;oocí.ün covor.
Roofe shall be coreitructcd as showi in l'"ijvurc B-3 and irig-UU. U-í, ut áíiíilllíC iü ¿tCCuittrtitüC WítJi OÜJtll tU'5j«;£iS a (*}>! OVttlby tíje authoñty having jurisdiction. Jíoof buajds sliaJt be ofnotlr.RS than 1 m. (Siü.'l \\\vn) «o\uú\a.1 UñckxicBS ov V<r\v\ (O.b-mm) exterior (mulé piywood rliat Ls laiil witliout spar.ingbctwccn. If piywood is used, thc cnd joints sliall l>c mude ovevinnfin¡«rfl; or nlvrl lns<li3(( l>c nsfd (n supiiruf thr fií«f-c. íí¡i¡¡>-i ai i i ti iiiiiítJictljiíiiu-S ÑÍiiiH ln: nÑc:tí t i t i liti.iití-s ni {E ir. íláí i'iiivíti ,unlessp^-woodisused. Thc joinL bctwccn thc lank stóvcs andloorsh.iü be iígiíi. tN,i¿b eji .-iLt^lc.1 sh.di be hc.tviíy ^¡ilv.uii^cilul ahall bti OL uuuLcuuua meláis.
n; fhe.fiat caoerskaü noi be. re-qnired, and the comcal rwcrshall le madf. self-suffiorfing, pravided Ihe. ajtyraoal oflha deJailed rf¿-if^fi is fasl drt'iinfd /;urt ih? &í(ílütif¡ Jitf«H
0-7.2 Vial Covirr. Tiic Uní. cuvct, U'pnjvidcd, síiid! icsu un p<u-"
centers. Thc ni^nmai «i/'* o* Üic ioíSL11 «!i?í! LT ai ('-'a«í 2 í f « 5f <•»in. (51 ram x 152rnm) Jnrlcngdisitp tn I R f í (5.5 m); 3 in. xo in. t"/'o ü n t i x i"'S MÍMI; Cc/í '•.'iv.j'.ít* *({.» H» X'-í f*. í5-'.'/* ifi); n r i< l"«in. x B in. í/'íí -'toi x <n.> !«•!») f*>r ií-c^uis i < p Lo 30 ft Í9.?¡ m).Tin; futí sci-liíin of alljiíisis ;ü Utcii rotls *hall be soüdíy sup-pcrted by resting in sí OH tñat are cut cnnrcíy íhroygh ihc
staves or by other means that are approved by Ule authorilybavingjurisdictíon.
6-7.3 Conical Roof. See Figure B-4.
6-7.3.1 The conical roof shall be supported by 2-in. x 4-in. (51-mm x 102-imn) rafLers spacect COL over 36 in. (914 mm) apartarouud the top of the tank.
G-7.3.2 Alúiough the vafler aiitl iieader type oi'constructionisconsidere d prefcrable, other t^cs of roof constructíon shallbe acceptable, provided approval of the desiga is firstobtained. Irorn the auÜ3aritybavingj\irisclÍcü'on.
6-7.3.3 The roof sha]] becoveredwitla galx'anizcdiron, atleastBO-Tb (27-kg) aspliall; asbestos, or equivalent ñre-resistive root-ing and süall be securely Cas tened in place. Prepared aspbaltroofingsliall be laidwitú atleast 2 l/yin. (64-mm) laps, prop-erly cernen tcd, and usin^3/4-úí. (Tn.T-imu) ^aTvniti/! ;¡ ••njfiujrnaos witli atleast VE-HJ. ílS-'?-iñni) 'iL^cis .tmi mij-t-. w<tMJt:i¿Rjwccd viot, twev ft in. (V6 imn.) OH c.f.ntv.vft, ov O.OfiO-ÍTi. (\í^7-ni¡n) íííififcníiiw siaples l/« in. (12.7 nun) Ui lengtli íbr 65-lb(30 kg) rowring and Vt in. (10.1 mm) for 90-lb (41-kg) cov-
(t-v,-t jf.níií Anrívnntg^. AÍIparKní íhrroní nnrl rovrrshalt hesitnircly IVLsíirnrd tuizcrtirrr antl slialHx: ant^ioiv.tl íü \\v '•-*•*•:stíivcí to orcvciii. expíeme iviiii.ij Li 'UtEi líiíyWíni; "icm IÜGIÍC.
SJFJS
(j-"7Ji,.l A hatdi uut less ÜJM.U '¿Q in. x ¿'4 m. (uü8 nun x 559vcwx) $\x&\\c bvv\\ w Uic corneal vooCsiwX aliíxU be acccssiblefroui i he Uíík ladrler. The haldi shall be placed liigh enoughníi fhe roniral roof Ihat nnlKinre t.n the fíat roof is iT.;Lsnnablyf-3ívvííií"n ííir rovri í'.'t ¡n" ¡V** (oof'hsíí 'h r- MÍ pta ••<••.
6-7.ii.il Thn lour sificf: oJ ilic Jiairíi sha!! l«- oí nol less tban1 l/o-tn. Ofi.l mm) rtrcsscrt stock anc\l be raisecl notless than 3 in. (7f> mm) above ílie roof boards. The top ofthc ItaLdi covcrsliall be madc of not less than 1-in. (25.4-uiíü) círcsscri sntí ríistchcti tiOíticí.*. oí - / g-i». ííí.rt-íiini) exte-rior gj-aric pf^ood, anti shall be covcrcd witij ííit samex\\xi.e\ña.\B 8^icc\(.Acd tbv Uve voot!. TV\ ccl^cs of Uic hatcbcover shall be of not Icss thau \.l/-i-m. (33.1-mm) dressedstock uncí sliall lap down over Üie i"úscd sides of the batch.Tfi f - l i a l r l i rnvri s f i ^ í í Iw. ^n XK-I ¡E fu « i > f >• TK ( I v !>v í f i í i i n a
lljnviti 1 1 íi;i f w í í '/¿ili- (I y 7- i í i in) JMJÍI Í I i u;!-. íitAi HI t:
sccurcíy boltcd tu the vooí', onc 011 cach sitie of thc covcr. AáuLúUuiltái aaitdíe átiaí! uc buttcd tu LÍJC iuvvci aídc uf thccovci.
Orhrr *or,¡-.s nM;;::,-íiTirov*ííj isinf>t. üvuim >ií uic sutil orí «.y lí
¡c, pjc ]u
dicüo
6.7.3.4 A íiatcii of uot icss thau ^0 iu. x 22 iu. (5üS mm x 559jiun) *l,iaU be buiit h\: J3at r.ovcr, jf provided, and shall beiocatcft düTCÜy tjcittaüi ihc ir¿ub in üic coujcai luoí. Ibchatrh covcr shall be madc of l-ir». (Síj.'í-ínm) drcssccl and•tn;ii.chci\b or a/si«. (9.&jirnn') cr.tmor srnüc plywood.and sbníi br cf SítiVicirnt sizc to preven!, it froiti falling tbroughtl;e hatcb.
are an-anerrd for rnnvcoicnf pa,«3t*eí: fmni nnr lo Lhc other;UM.Í UnoMiíh thc t(x?f hatch «híiH L>Í: jnovklcd. Laddcis slialínot íntrrfí.-fc with fhc opemoy of MÍO íiatch cover. Aií ladclersi-Krrí.MUfíy^O fl. (G.l «O shídl be eijutupcd wilh a cayc, íi li^id
1999 Edítion
PIPE CONNECTIONS AND FOTINGS 22-35
írom the pump suctíon pipe. Where an over-tlic-top fíll Hne ísused, tlie outlet shall be directcd downward,
11-5 Overflow.
11-5.1 Size. The overflow pipe shall be of adequate capacityfor tlie operatingconditíons and shall be of notless than Sin.throughouL
11-5.2 InleL Theinletof the overflowpipeshall belocatedatthe top capacity Une or high waterline. The inlet also shall belocaLed at least 1 in. (25.4 mm) below the bottom of the fíatcover joísts in a wood tank, but shall never be doser than 2 in.f51 min) to Ule top of the tank. Unless the máximum fíllcapacity ís known and thc ovcrílow capad ty is calculatcd to beat least equal to tlie lili capacity, tlie overflow pipe shall be atleast one pipe si'¿e larger than the fíll line and shall beequípped with an inletsudí as a concentric reduccr, or equiv-alen t, that is at least 2 in. (51 mm) larger in díameter. Theinlet shall be arranged so that the flow of water is not reíardedbyany obstruction. An overflow pipe thatiscutwith the open-ing to fíttlie roof shall be used on astcel tank, provided a suit-able horizontal succión píate and vortex breaker are used toensure Bill capacity llow for the oveiilow.
11-5.3* StubPipe. Whcrc dripping water or a smaíl accumu-lation of ice ís not objectíonable, the overflow shall be permit-tecl to pass tbrougb the síde of Üie tank near the top at thecliscrction of the owner. (See Figure B-ll and Figure B-12.) Thepipe shall be extended with a slight downward pitch to dis-charge beyond the tank orbalconyandawayfrom theladdersand shall be adequately supported.
Overílows for pedestal tanks shall be extended to grouncllevel within the access tube and pedestal. (Seel'ignre B-13.)
11-5.4 Insidc Pipe, Whcrc a scub pipe ís undesirable, Üieoverflow pipe shall extend down tlirough the tank bottom andinsicle tile frostproof casing or steel-plate riser and shall dis-charge through the casing near tlie ground or roof level. Thesección of the pipe inside the tank shall be of brass, flangeclcast iron, or steel (see 12-2.25). Insíde overflow pipes shall bebraced by substantíaJ clamps to tank and riser plates atpoinisnot o ver 25 ft (7.6 m) apart, The discharge sball be visible, andÜie pipe shall be pitched to drain. Where the discharge isexposed, the exposedlength shall not exceed4ít {1.2 m) andshall avoid the en trance to the val ve pít or house.
11-6 Clean-out and Drain.
11-6.1 HandJiole. A standard handhole, with a mínimumdimensión of 3 ín. (76 mm), or a manhole, shall be providedin the saucer píate outside of the frostproof casing and at thebottom of an elcvated steel tankwitíi a suspended bottom (seeFigure 8-12), unless the tank has a large riser pipe 3 ft (0.91 m)or more in díame ter.
11-6.2 Shell Mauholcs. Two manholes shall be provided inthefirst ring of tliesuctíon tankshell atlocatíons tobe desig-nated by tbc purcbnscr. The dcsign of the manholes shall bein accordance with AWWA D100, Welded Sleel Tanks for WaterSlorage, for welded sLeel tanks and AWWA D103, Facloty-CoatedBolted Sleel TanksJor Waler Slorage, for bolted steel tanks.
11-6.3 For Elcvated Flat-Bottom Tanks. Whcrc clcvatcd, atIeasta2-in. (51-mm) pipe dean-out also shall be provided out-side oí" thelrostproof casing in the bottom of a wood tank orafiat-bottom steel tank. The dean-out connection for wood
tanks shall consist of a special screw fítting witli a gasket or apair of 2-in. (51-mm) pipe flangcs. The connectíon íbr steeltanks shall consist of an extra-heavy coupling welded to thebottom píate. The coupling shall be welcíecl to both sides ofÜie tank plates. A piece of 2-in. brass pipe about 5 in. (127mm) long that is cappcd at the top witli a brass cap shall bescrcwedinto the inner fitting orflange. Tile clean-out shall bewatertíght (See Figure B-ll.)
11-6.4- Riser Drain.
11-6.4.1 A drain pipe of at least 2 in. that is fitted with a reli-ablc controlling valve anda 1/2-in. (12.7-mm) drip valve shallbe connected into the tank discharge pipe near its base, and,where possible, on the tank side of all val ves. Wherc the oudetis an open encl outlet, it shall be fítted witli a 2 Vo-in- (63.5-mm) hose connection unless itdischarges into afunnel or cis-tera piped to a sewer. "Where the drain is pipecl directly to asewer, a sight glass or a 3/4-in. (19.1-mm) test valve on tlieundcrsídc of Üic pipe shall be providcrt. Whcrc the drain pipeis to be used for a hose stream, tíie controlling valve shall be alisted gate valve or angle valve,
11-6.4.2 AVhere a circulan" o n- tank heatcr is located near thebase of the tank riser, the drain pipe shall, if possible, be con-nected from tlie cold-water recurn pipe betwcen the cold-water valve and tlie heater in order to permit flushing waterfrom tli e tank through tile hot-water pipe heater and drain fordean-out purposes. (See Figure B-9.)
11-7 Connections for QÜier Than íire Prolection.
11-7,1* Dua]-Sei-vice Tanks. Wliere dual serví ce is necessary,an adequate supply of water shall be constantly and automatí-cally resewed in the tank for fíre protectíon purposes.
11-7.2 Pipe for Othcr Than Fií'eProtectionPui-poses. Pipeused íbr otlier than fíre protectíon purposes shall be entírelysepárate from fire-service pipes and shall extend to an eleva-ción inside the tankbelow wliich aia adequate quantity of wateris constantly available for fíre protection. Pipe inside the tanktliat is used for otlier than fíre protectíon purposes shall bebrass.
Pipe insicle tlie tank shall be braced near the top and atpoints not over 25 ft (7.6 m) aparL Where an expansión jointexists, it shall be of the standard cype, shall be located belowthe tank, and shall be wíthout connectíon to the tank plates.(See 11-3.8.)
Excepüon: Steet pipe shall be permilled lo be used where the pipe islarge)- than 3 Ín., or casi iron shall bepermitted whei-e l/mpipe Ís 6 in.or largar.
11-7.3 AlRoofsandHoors. Wherc a pipe is used íbr otherthan fíre protectíon purposes intersects with abuilcling roof ora waterproof or concrete floor, the intersectíon shall be water-
(See 11-1.1.)
11-8* Scnsoi-s.
11-8.1 Provisions shall be made for Üie installatíon of sensorsin accordance witli NPPA 72, National Fíre Alarm CodeP, for uvocritícal water temperatures and two critical water levéis.
11-8,2 JPressure Taníts. In addition to the rcquircments of11-8.1, pressure tanks shall be provided witli connectionsfor Üie installation of high and low water pressure alarms inaccordance with NFPA 72, Naíional ffire Álarm Code.
1998Edition
22-53 WATER TANKS FOR PRÍVATE FIRE PROTECTION
Table A-13-3.1 Average Efflclencies of Heaters ancLHeat Contcnt of JFuels
Type of Hcater
Steam heaters, coils,etc.
Electric heaters
Boílers (niel oil)
Boílers (coal)
Gas water heaters
Coal-buraing waterheaters
AverageEffícieucy (%)
95
95
70
70
70
40 to 60
Fue!
Anthracitecoal (perIb)
Bituminous coal, highgrade (per Ib)
Bituminous coal,médium grade (perIb)
Bituminous coal, lowgratlc (per Ib)
Fuel oil (per Ib)Gas, natural [per ft3
Gas, artificial [per ft3
Electricity (per kWh)
Average HeatContení
(Btu)
13,300
13,200
12,000
10,300
19,0001,100
600
3,415
(MJ)
30.9
30.7
27.9
23.9
44.241.0
22.4
3.6
Mote: For SI units, I Ib = 0.454 kg; 1 ft3 = Ü.Ü283 ni3.
1998 Editíon
22-60 WATER TANKS FOR PRÍVATE PIRE PROTECTION
1-in. globe valve
Toaírcompressor
%-ín. globe valvefor vent
1-in. check valvey
To other pressure tanks3
1-In. globe valveopen
Note: Valves in water gaugeshould be keptshut.
For SI units, 1 ¡n. = 25.4 mm; 1 ft = 0.3048 m.
Figure B-2 Altérnate cormections for pressurc tanks.
X7
Mínimumwater-filiing pipe
Nailíngcollar
Six 1-Ín. galv.shoulder nipples,two locknuts, andwashers (spacedaround center postforventllaíion)
1 14-in. x 1/Wn. galv. Iron strapanchors
" A^J I / \Flat coverApproximately síx 1-in. holes / ¡olsí
through fíat cover / SectionA-Abetweenjoists /for ventilation %-'"• d¡am- galv.'
anchor bolts
4-in. or6-in. raftersAttach boli ío cenierof altérnate rafters
Approximately 10 in.
&.2¿%-in. diam galv.iron anchor bolís
- Water level"Fíat washer
ForSI units, 1 in. = 25.4 mm; 1 ft = 0.3048 m.
Figure B-3 XJetaiis oftank roof constnictíon.
%-in. galv.guíde rods
MatchFasten coverladdertorafters
A ^^^ Metalnailing strips
I—Water level
For SI units, 1 in. - 25.4 mm.
Figure B-4 Section of cónica] roof.
Galv. nailsand washers
1998 Edition
NFPA 70National Electrical Code
70-134 ARTICLE 310 — CONDUCTORS FOR GENERAL WIRING
lers, aiid similar equipment, or to couductors specificaUyprovided for elsewhere iii Üiis Code.
FPN: For flexible corcls and cables, see Article 400. Forfixture wires, see Article 402.
310.2 Conduclors.
(A) Insulatcd. Conductora shali be iusuJaícd.
Exception: Where covered or bare conducíors are specifi-cally permitted else\vhere in íhis Code.
FPN: See 250.184 for iaiulation of neutral conductors of asolidly grounded high-vollage system.
(B) Conductor Material. Conductors iii this article shallbe of aluminum, copper-clad aiuminwn, or copper uiüessotherwíse specified.
3103 Strandcd Conductors. Where insüdled iii raceways,conductors of size 8 AWG and larger shall be síranded.
Exception: As permitíed or requíred els&vhere in íhisCode.
310.4 Conductors in Parallcl. Aluminum, copper-cladaJumüiuin, or copper conductors of size 1/0 AWG andiarger, comprising eacli phase, neutral, or grounded circuitconductor, shall be permitled to be conuected Üii parallei(eiectrically joined at both ends to fonn a single conductor).
Excepiion No. J: As permitted in 620J2(A)(J).
Exception No. 2: Conduclors in sizes smaller ihan J/0AWG shall be permitted to be run in parallei to supplycontrol power to indicating insiruments, contactors, relays,solenoids, and similar control devices provided
(a) They are contained wilhin ihe same raceway or cable,(b) Tíie ampacity ofeach individual conductor is sujjicient
to cany the entire load current shared by Ihe paralleiconductors, and
(c) The overcurreni proteciion is such ihat the ampacity ofeach individual conductor will noí be exceeded if oneor more of the parallei conductors become inadvert-ently disconnected.
Exception No. 3: Conductors in sizes smaller Uian J/0AWG shall be permitíed to be run in parallei for frequen-cies of360 Hz and higher where condüions (a), (b), and (c)of Exception No. 2 are me!.
Excepiion No. 4: Under engineering supervisión, groundedneutral conductors in sizes 2 AWG and larger shall bepermiííed to be run in parallei for existing installations.
FPN: Exception No. 4 can be used lo alleviale overheatíngof neutral conductors in existing inslallatíons due to highcontení of triplen harmonic currents.
The paralleled conductors in each phase, neutral, orgrounded circuit conductor shali
(1) Be Ihe same length(2) Have the same conductor material(3) Be tlie saine size in circular mil área(4) Have the same insulalion type(5) Be tenniuated iii ílie same manner
Where run in sepárale raceways or cables, Ihe racewaysor cables shall have the same physical characleristics. Con-ductors of one phase, neutral, or grounded circuit coaductorshall not be required to have the same physical character-istics as Lhose of another phase, neutral, or grouuded circuitconductor to achieve balance.
FPN: Differences in inductive reaclance and unequal divi-sión of carrent can be minimized by choice of materials,methods of coostrucliou, and orientation of conductors.
Where equipmeul grouuding couductors are used wilhconductors in paraüel, they shall comply with tiie require-ments of tliis section except thaí they shall be sized inaccordauce with 250.122.
Conductors inslaUed in paraíiel shall comply with theprovisions of 310.15(B)(2)(a).
3105 Mínimum Size of Conductors. The mínimum sizeof conductors shall be as shown in Table 310.5.
Table 310.5 Mínimum Size of Conductors
ConductorVultiigu Ratíng
(Volís)
0-20002001-80008001-15,000
15,001-28,00028,001-35,000
Mínimum
Copper
14821
1/0
Conductor Size (AWG)
Aluminum or Coppcr-CiadAluminum
12821
1/0
Exception No. J: For flexible cords as permitted by 400J.2.
Exception No. 2: Forjixture wire as permitíed by 402.6.
Exception No, 3: For motors ratea J hp or less as permit-ted by 430,22(F).
Exception No. 4: For cranes and hoists as permitted by6JOJ4.
Exception No. 5: For elevator control and signaling cir-cuiis as permitted. by 620.12.
Exceplion No. 6; For Class J, Clnsa 2, and Class 3 circuitsas permitted by 725.27(A) and 725.51, Exception.
20Ü2 Ediiion NAHONAL ELECTRJCAL CODE
ARTTCLE 33Ü — METAL-CLAD CABLE: TYPE MC
Tablü 326.116 Conduit Dbncnsions
Conduit Size
ActualOutsidc
BiameíerActual Inside
Diametar
328.120 Marking. Médium voltage cable sbaJI be markedas required ¡n 310.11.
Mctric TradcDesignator Sizc
5378
103
234
6089114
2.3753.5004.500
49.4673.3094.23
1.9472.8863.710
ARTIGLE328Médium Voltage Cable: Type MV
I. General
328.1 Scope. Tliis articie covers Ihe use, mstallaíion, andconstrucüon specííications for médium voltage cable, TypeMV.
325.2 Definition.
Médium Vollage Cable, Typc MV. A single or inulticon-ductor solid díelectric ¡nsulated cable fiíted 2001 volts orhigher.
u. Installation
328.10 Uses PcrmiUcd. Type MV cables shall be pennit-ted for use on power systems raled up to 35,000 volts,nominal, as foílows:
(1) In wet or dry locations(2) Iu raceways(3) In cable írays as specified iu 392.3(B)(1)(4) Direct buried in accordauce with 300.50(5) In messenger-supported wiring
328.12 Uses Not Permitled. Type MV cable shall not beused unless ideulified for the use as foílows;
(1) Where exposed to direct suuüghl(2) In cable írays
328.80 Ampacity. The ampacity of Type MV cable stialibe detennined in accordance with 310.60. The ampacily ofType MV cable insíaHed in cable tray shall be detenninedin accordaiice with 392.13.
m. Construcüon Specifications
328.100 Construction.Type MV cables shail nave coppcr,aluminmn, or copper-clad aluininuin conductors and shaLÍbe construcled iu accordance with Arücle 310.
ARTÍCLE 330Meíal-CIad Cable: Type MC
I. General
330.1 Scopc. Tliís articie covcrs the use, mstallalion, andcouslruction specificalious of rnelal-clad cable, Type MC.
330.2 Definition.
Meta? Ciad Cable, Type MC A factory assembly of oncor more iusulated círcuit conductors with or witliout óptica!fiber inembers enclosed iii an annor of inleriocking metaltape, or a smoolh or corrugaied melalh'c shealh.
IL Inslallatíon
330.10 Uses Permilled.
(A) General Uses. Where nol subject to physicaí damage,Typc MC cables shall be permiUcd as follows:
(1) For scrvíces, feeders, aiid branch circuiís(2) For power, lighüiig, control, and signa! circuí ts(3) Indoors or ouldoors(4) Where exposed or coucealed(5) Direct buried where Identified for sucii use(6) In cable tray(7) In any raceway(8) As open runs of cable(9) As aerial cable on a messenger
(10) In hazardous (ciassified) locations as permitted iii Ar-ticles 501, 502, 503, 504, and 505
(11) lu dry locaíions ajid embedded iu plasíer finish onbrick or otlier masoury except in dainp or wet loca-tions
(12) In wet locaíions where any of Ihe foiiowing condi-tions are met:
a. The melallic covering is impervious to moisture.b. A lead sheaíh or moisture-impervious jacket is pro-
vided uuder Uie metal covering.c. The insulated conductora under Ihe ineíallic cover-
ing are usted for use ín wet locations.
(13) Where single-conductor cables are used, aJl phaseconductors and, where used, tlie neutral conductorshall be grouped together lo ininimize induced vollageon tlie sheafií.
(B) Specific Uses. Type MC cable shail be installed incompliance with Articíes 300, 490, 725, and 770.52 as ap-
NAHONAL ELECTRICAL CODE 2002 Ediüon
ARTICLE 344 — RIGID METAL CONDUIT: TYPE RMC 70-189
(4) Horizontal rtuis of IMC supported by openhigs throughframing mcmbers al iiilervals not exceediug 3 m (10 ft)and securely fasíened witliin 900 inm (3 ft) of tennina-tion points shall be permíííed.
342.42 Couplings and Couneclors.
(A) Thrcadless. Threadless couplings and connectors usedwitli couduit shall be made tight. Wíiere buríed m masonryor concrete, tíiey shall be the concretetight lype. Whereinstalled in wet locations, Uiey shall be the raintight type.Threadiess coupiíngs and connectors shall. not be used oníhrcaded conduit ends uiüess Üsíed for the purpose.
(B) Running Threads. Running Uireads shall not be usedon conduit for connection at couplings.
342,46 Busliings. WJiere a conduil enters a box, fitting, orotlier enclosure, a busliing shalí be provided to proíect ííiewire from abrasión uníess tlie design of (lie box, fitting, orenclostire ís such as to afford equivalenl proíecíion.
FPN: See 300.4{F) for Üie protectíon of conductora 4 AWGand larger at bushings.
342.56 Spliccs and Taps. Spüces and taps símil be madein accordance wilh 300.15.
342.60 Grounding. IMC shalJ be penmtted as an equip-raent grounding conductor.
HI. Conslrucüon Spccifications
342.120 Marking. Eacli leugth shall be cjeariy and dura-bly marked at ieast every 1.5 m. (5 ft) with the jeíters IMC.Each Jength shaJl be marked as required in 110.21.
342.130 Standard Lcnglhs. The standard length of IMCshall be 3.05 m (10 ft), includíng an attached coupting, andeach end shall be threaded. Louger or shorter lengtlis wíthor wiíhout coupiiug and tfireaded or uníhreaded shall. bepcrmitted.
ARTICLE 344Rigíd Metal Conduit: l^pe RMC
I. General
344.1 Scopc. Tliis aríicíc covers the use, insíallation, andcoustrucüon specíficatious for rigíd metal conduit (RMC)and associated fitüugs.
344.2 Dcfinition.
Rigid Metal Conduit (RMC). A tlireadable raceway ofcircular cross seclion desigued for the physical protectionand routing of couductors and cables and for use as anequipment grounding conductor when iiistalled wilh iís in-tegral or associaled coupling and appropriate fiílings. RMCis geueraüy made of steeí (ferrous) wiíh protective coatingsor aluminuin (nonferrous). Special use types are siliconbronze aud stainless stecL
344.6 Listing Requirements. RMC, factory elbows andcouplings, and associated fittings shaif be usted.
U. Installalion
344.10 Uses Pcrmitted.
(A) All Atmospheric Conditions and Occupancics. Useof RMC shall be pennitted uuder all atmospiícric coudi-lions and occupancíes. Ferrous raceways and fittings pro-lecled from corrosión solely by enainel shall be pennittedonly indoors and in occupancies not subject lo severe cor-rosivo íiifluences.
(B) Corrosión Environmcnts. RMC, elbows, coupjings,and fittings shall. be penniUed to be installed iu concrete, indirect contact with the earth, or in áreas subject lo severecorrosivo influences wliere protected by corrosión protec-tion and judged suitable for tlie condition.
(C) Cinder FíII. RMC shall be permilted to be insíaüed inor under cíuder fill. where subject to permauení moisturewliere protected on alí sides by a iayer of uoncinder con-crete not less tlaan 50 rain (2 in.) Ibick; where the couduit Ísnot less man 450 rmn (18 in.) uuder the fill; or whereprotected by corrosión prolcction and judged suilable forílic coudítion.
(D) Wet Locations. All supports, bolts, síraps, screws, andso forth, shaíi be of corrosion-resisíaul raaterials or pro-tected agamst corrosión by corrosioji-resistant materials.
FPN: See 300.6 for protection againsl corrosión.
344.14 Dissimilar Metals. Where practicable, dissimilarmetáis in contact anywhere in the syslem shall be avoidedlo elimínate the possibiüly of galvanic action. Aluminumfitlhigs and enclosures shall be pennitted to be used withsteel RMC, and síeel fitüugs and euclosures shall be per-mitíed to be used with aluininum RMC where not subject tosevere corrosivo influeuces.
344.20 Sizc.
(A) Mínimum. RMC smaiier than metric desiguator 16(trade size 1A) shall uot be used.
NAT1ONAL ELECTR1CAL COÜE 2002 Edíüon
ARTICLE 500 —HAZARDOUS (CLASSIHED) LOCATIONS, CLASSES I, u, AND El, DIVISIONS 1 AND 2 70-341
Locations for Electrical Jnslallations in Chemical ProcessÁreas; NFPA 820-1999, Standard for Fire Protecíion inWaste\vater Treatmeiií and Colleciion Faciliíies\IRP500-1997, Recommended Practice for Classificalion ofLocaíions of Electrical ínstaliations ai Petroleum FacililiesClassijied as Class 7, División 1 and División 2; ISA 12.10-1988, Área Classificaiion In líazardous (Classified) DuslLocations.
FPN No. 3: For further information on protectíon againststatic electricity and lightnitig hazards in hazardous (classi-fied) locations, see NFPA 77-2000, Recommended Practiceon Static Electricity: NFPA 780-1997, Standard for ¡he Jn-stallation of Lighining Protecíion Systems; and API RP2003-1998, Protecíion Against fgniíions Arisiug Ouí ofStatic Lighining and Síray Currenls.
FPN No. 4: For further informatíon on venlilation, seeNFPA 30-2000, Flammable and Combustible Uquids Code;and API RP 500-1997, Recommended Practice for Classi-fication of Locations for Electrical InstalJaíions at Petro-leum Facilities Classified as Class I, División 1 and Divi-sión 2.
FPN No. 5: For further Information on eléctrica! systemsfor hazardous (Classified) locations on oífshore oil- and gas-producing plaübrms, see ANSÍ/API RP 14F-1999, Recom-mended Practice for Design and Jnsíaliation of ElectricalSystems for Fixed and Floating Offshoiv Petroleum Facili-ties for Unclassified and Class I, División 1 and División 2Locations.
500.5 Classifications oC Locations.
(A) Oassíficaíions of Locations. Locations shaii be clas-sified depending on the properíies of ttie fimnmablc vapore,liquids, or gases, or combuslible dusts or fíbers tliat may bepresent, and llie liketííiood that a ílammabie or combustibleconcentración or quantíty is present. Wíiere pyroplioric ma-ícrials are tlie only materiais used or handied, these loca-tions sball not be classíñed. Each room, sectíon, or áreasiíall be cousidered individuaily in determining íts classiü-cation.
FPN: Through the exercÍRe of ingenuity in ihc layout ofeléctrica! installations for hazardous (classified) locations,it is frequently possible to lócate much of the equipment ina reduced leve! of classificaü'on or in. an uuclassífied loca-tion and, thus, lo reduce ihe amount of special cquipmentrequired.
Rooms and áreas containing airunonia refrigeratiou sys-íems thal are equipped with adequale mechanical venüla-Uon may be classified as "uiiciassified" locatious.
FPN: For further Information regarding classiOcation andventilation of áreas involving ammonia, seeANSI/ASHPvAE 15-1994, Safety Code for Mechanical Re-frígemtion. and ANSI/CGA G2.1-19S9, Safety Require-ments for the Storage and Handüng of AnhydrousAmmonia.
(B) Class I Locations. Class I locations are Uiose in whichflaitunable gases or vapors are or may be present in the air
m quantities sulEcient to produce explosivo or ignitiblemixtures. Class I locations shali include those specified in500.5(B)(1) and(B)(2).
(1) Class I, División 1. A Ciass I, División 1 locaüon is alocaüon
(1) La which ignilible concentra ti ons of ílatmnable gases orvapors can exist uiider normal, operating condiLious, or
(2) In wliicíi ignitible conceiitrations of such gases or va-pors may exíst frequenüy because of repair or maiute-nance operalious or because of Jeakage, or
(3) til wiiich breakdown or faully operation of equipmentor processes inighl reléase ignitibíe concentratíons offlammabJe gases or vapors and might also cause simul-laneous íaUure of eléctrica], equipment in such. a way asto direcUy cause the electrical equipment to become asource of ignitlon.
FPN No. 1: This classification usually includes Ule follow-ing locations:
(1) Where volatile ílammable liquids or liqueficd flam-niable gases are tronsferred from one container to an-other
í2) Tnteriors of spray boolhs and áreas in the vicinity ofspraying and painting operarions where volatile flam-mable solvents are used
(3) Locations containing open tanks or vate of volatileñammable liquids
(4) Drying rooms or compartmenls for the evaporation offlammable solvents
(5) Locations cotilaining fat- and oil-extraction equip-ment using volatile flammable solvente
(6) Porfióos of cleaning and dyeing plants where ílam-mable liquids are used
(7) Gas generator rooms and other portions of gas manu-facturing plants where flammable gas may escape
(8) Inadequately ventilated pump rooms for ílammablegas or for volatile flammable liquids
(9) The interiore of rerrigerators and freezers in whichvolatile flammable materiais are stored in open,lighdy stoppered, or casily ruptured containers
(10) All other locations where ignitible concentratíons offlammable vapors or gases are likely to occur in thecourse of normal operations
FPN No. 2: In some División 1 locaüons, ignilible con-centrations of fiammable gases or vapors may be presentcontinuously or for long periods of time. Examples includetbe foliowing:
ti) The inside of ¡nadequately vetited enclosures contain-ing instruments normally venting flammable gases orvapors to the interior of the enclosure
(2) The inside of vented tanks containing volatile flam-mable liquids
(3) The área between the rnner and outer roof sections of afloaüng roof tank containing volatile flammable fluids
(4) Inadequately ventilated áreas wilhin spraying or coat-ing operations using volatile flammable fluids
NATIONAL ELECTRICAL CODE 20Ü2 Ediüon
ARTICLE 500 — HAZARDOUS (CLASSIFIED) LOCATIONS, CLASSES L u, AND EL DIVISIONS 1 AND 2 70-343
(1) Class JH, División 1. A Class m, División i locaciónis a locaíion in which. eíisily iguiübíe fibers or maíeriaJsproducing combusüble flyíngs are handled, manufacturad,or used.
FPN No. 1: Such locations usually include some parís ofrayón, collón, and other textíle milis; combustible fibermanufacluring and processing plañís; collón gins andcotlon-seed milis; flax-processing plañís; clothing manufac-luring plañís; woodworking plañís; and eslabÜshments andindustries involvíng similar hazardous processes orconditíons.
FPN No. 2: Easily ignilifale Bbers and Ryings iocluderayón, collón (including collón linlers and cotlon wasle),sisal or henequén, islle, jule, hemp, low, cocoa fiber, oa-kum, baled wasle kapok, Spanish moss, excelsior, and olhermalcriáis of similar nalure.
(2) Class m, División 2. A Class IT1, División 2 Jocalionis a íocation in which easily ignilible fibers are síored orhandíed other tíian in Ibe process of manufacture.
500.6 Material Groups. For purposes of tcsting, approva!,and área ciassification, various air mixtures (nol oxygen-curiched) shall be grouped in accordauce wiíii 500.6(A)and 500.6(B).
Excepíion: Equipment identified for a spedfic gas, vapor,or dusí.
FPN: This grouping is based on Ihe cbaracteristícs of themalcriáis. Facililies are available for lesling and idenlifyingequípmení for use in Ihe various atmospheric groups.
(A) Class I Group Classificatíons. Class I groups shall beaccordiug lo 5QQ.6(A)(O through (A)(4).
FPN No. 1: FPN Nos. 2 and 3 apply lo 500.6[A).
FPN No. 2: The explosión characleristics of air mixluresof gases or vapors vary with the specific malcría!, involved.For Class I locaü'ons, Groups A, B, C, and D, Ihe classifi-cation iiivolves determinations of máximum explosiónpressure and máximum safe clearance belween parts of aclamped joinl in an enclosure. It is uecessary, therefore, Ihalequipmcnl be identified not only for class bul also for tbespecific group of Ihe gas or vapor Ihal will be presenL
FPN No. 3: Certain chemical atmospheres may nave char-acteristics Ihal require safeguards beyond ihose required forany of Ihe Class I groups. Carbón disulfide is one of ihesechemicals because of ils low ignilioii temperalure [100°C(212°F)] and Ihe smalljoint clearance pecmilled lo arrestilsflame.
(1) Group A. Acetylene. [NFPA 497, 1-3]
(2) Group B. Fíammable gas, fjainraable üquid-producedvapor, or combustible liquid-produccd vapor inixed wiüiair that may buen or explode, having either a maxiinuinexperhnenlal safe gap (MESG) valué less than or equal. lo
0.45 min or a mijiünmu igniüjig currenl ratio (MIC ratio)less than or equal to 0.40. [NFPA 497, 1-3]
FPN: A typical Class I, Group B material is hydrogen.
Excepíion No. J: Group D equipmení shall be permitted 1obe used for atmospheres conlaining buiadiene, provided olíconduit runs inío explosionpivof equipment are providedwilh explosionproof seáis installed wiíhin 450 mm (18 in.)ofíhe enclosure.
Excepíion No. 2: Group C equipmeni shall be permitted tobe used for atmospheres conlaining allyl glycidyl elher,n-buíyl glycidyl ether, efhylene oxide, propylene oxide, andacrolein, provided olí conduit runs inio explosionproofequípnient are provided wiíh explosionproof seáis insialledwiíhin 450 mm (18 in.) of Ihe enclosure.
(3) Group C. Fiammable gas, fiammable liquid-producedvapor, or combustible liquid-produced vapor mixed wilhair Ihat may buril or explode, havmg eitlier a máximumexperimental safe gap (MESG) vaíue grealer Iban 0.45 mmand less than or equal lo 0.75 mm, or a mínimum iguilingcurreut ratio (MIC ratio) grealer laan 0.40 and less tlian orequal to 0.80. [NFPA497, 1-3]
FPN: A typical Class I, Group C material is ethylene.
(4) Group D. Fiammable gas, flaminable liquid-producedvapor, or combustible liquid-produced vapor inixed wilhaír that may burn or explode, havmg either a máximumexperimental safe gap (MESG) valué greaíer than 0.75 mmor a mínimum igmíing current ratio (MIC ralio) greaterLhanO.SO. [NFPA 497, 1-3]
FPN No. 1: A lypical Class I, Group D malerial ispropane.
FPN No. 2: For classificatión of áreas involving ammoniaatmospheres, see ANSI/ASHRAE 15-1994, Safety CodejorMechamcal Refrigeration, and ANST/CGA G2.1-1989,Safety Requiremenis for íhe Siorage and Handíing ofAn-hydrous Ammonia.
(B) Class u Group Classifications. Class ü groups sballbe accord¡7íg (o 500.6(B)(1) Ihrough (B)(3).
(1) Group E- Atmospheres couíaiuing combustible metaldusts, includüig alumiiium, maguesium, and tlieir coinmer-cíal aüoys, or oíher combustible dusts whose partícle size,abrasiveness, and couductivHy present similar hazards inthe use of eléctrica! equipmeul. [NFPA 499, 1-3]
FPN: Cerlain melal dusls may have characlerisücs thalrequire safeguards beyond ihosc required for almospheresconlaimng the dusts of aluminum, magnesium, and theircomniercial alloys. For example, zirconium, thorium, anduranium dusts have extremely low ignitíon lemperatures [aslow as 20°C (68°F)] and mininium igiution cnergics lowcrIban any malerial classified in any of Ihe Class I or Class ugroups.
NOTONAL ELECTRICAL CODE 2002 Ediüon
70-344 ARTICLE 500 — HAZARDOUS (CLASSIHED) LOCATTONS, CLASSES I, E, AND DO, DIVISIONS 1 AND 2
(2) Group F. Atraospfieres contaiuing combustible carbon-aceous dusts thal have inore than 8 percenl Iota!, entrappedvolátiles (see ASTM D 3175-89, Standard Test MethodforVolatile Material in the Analysis Sample for Coal andCoke, for coal and coke dusls) or thal have been sensiüzedby olher malcriáis so Ihal Ihey presciH a» explosión hazard.Coal, carbón black, charcoal, and coke dusts are examplesof carbouaceous dusls. [NFPA499, 1-3]
(3) Group G. Atmosphcrcs coníaiuing combustible dustsnot ínciuded iu Group E or F, including fíour, grain, wood,plástic, and chemicals.
FPN No. 1: For addilional informatíon on group classifi-catíon of Class U materials, see NFPA 499-1997, Recom-mended Practice for íhe Qassification of CombustibleDusís and ofíJazardous (Classified) Locations for Eléctri-ca! InsiaUations m Chemical Process Áreas.
FPN No. 2: The explosión characteristics of air mixturesof dust vary with the malcriáis involvcd. For Class U loca-tions, Groups E, F, and G, the classificaüon ¡nvolvcs thelightness of íhe joinls of assembly aud shaft openings loprevent the entrance of dust in the dust-ignitionproof enclo-sure, the blauketing effect of layers of dust on the equip-ment that may cause overheating, aud the igniíion tempera-turc of the dusL It is necessary, therefore, that equipment beideutified not only for íhe class, but also for the specificgroup of dust that will be present.
FPN No. 3: Certain dusts may require additional precau-tions due to chemical phenomena that cau result in thegeneratíon of ígnitible gases. See ANSÍ C2-1997, NationalEléctrica! Safeíy Code^ Section 127A, Coal HandlingÁreas.
500.7 Protcction Tccímiqucs. Scclion 500.7(A.) through(L) sball be acceplabíe proleclion lecimiques for eléctrica]and clectrouic equipment bi hazardous (classified) loca-tions.
(Á) Explosión proof Apparatus. TIiís proteclion techniqueshall be perinUled for equipmenl in Class I, División 1 or 2locaüous.
(B) Dust Ignilionproof. This protecliou techuique shall bepentúíled for equipmeul m Ciass U, División i or 2 loca-lions.
(C) Duslíighl. This proleclion techuique shall be pennit-ted for equipineul in CJass 0, División 2 or Class IU, Di-visión 1 or 2 localious.
(D) Purgcd and Pressurizcd. This proíecüon tecluiiqueshall be permitíed for equipmenl in auy hazardous (classi-fied) iocalio]] for wJiich it is ideutified.
(E) Intrinsíc Safcly. Tliis proíecüon (ecluüque shall bepermilted for equíptneul in Ciass I, División 1 or 2; orClass U, División i or 2; or Ciass fflT División i or 2localions. Tbe provtsions of Articles 501 through. 503 aud
Articles 510 tbrougb 516 shall uol be considered applicabieto sucii mslalíations,, except as required by Árdele 504, andinstaUatiou of üitrinsicalíy safe apparalus and wiring shallbe in accordance willi the requiremeuts of Article 504.
(F) Noninccndivc Circuit. Tüis prolectiou techjúque shallbe pennilted for equipment in Class I, División 2; Class II,División 2; or Class JH, División I or 2 localions.
(G) Noninccndivc Equipment. This proteclion teclmiqueshaíl be permitíed for equipmeul in Class I, División 2;Class u. División 2; or Class HI, División I or 2 localious.
(H) Nonincendivc Componenl. This proíecüon techuiqueshall be pennilted for equipmenl in Class I, División 2;Class II, División 2; or Class IQ, División i or 2 localious.
(I) Oil tmmersion. This proíecüon teclmique shall be per-milled for current-inleirupliug contacls bi Class I, División2 iocaüons as describedin 501.6(B)(1)(2),
(.T) Hcrmctically Sealcd. This proíecüon teclmique shailbe permitted for eqiüpmeul in Class I, División 2; Class U,División 2; or Class 10, División 1 or 2 Iocaüons.
(K) Combustible Gas Dctcclion System. A cornbusüblegas detecüou syslein shall be penrülled as a means of pro-tecüou bi industrial, eslabüslimenls wilh reslricled publicaccess and where íhe conditions of mainlenance and super-visión ensure Ihat only qualified persous Service íhe inslai-laüon. Gas detecüou equipment shall be .lisled for detecüonof íhe specific gas or vapor lo be encoimlered. Where siicha sysíem is iiislaiíed, equipment specified in 500.7(K)(1),(2), or (3) shall be pennilted.
(1) Inadequate VcntHafíon. Li a Ciass I, División 1 loca-ílon that is so classified due to iuadequale venülaüon, eléc-trica! equipmenl suilable for Class I, División 2 Iocaüonsshall be permitíed.
(2) Interior of a Buildíng. lu abuildiug locatedin, orwitlian opeuiug mío, a Class I, División 2 localion where theinterior does not coníaín a source of flaimnable gas or va-por, eléctrica! equipmeul for unclassified locaüous shall bepenniííeA.
(3) Interior of a Control Panel. In the interior of a controlpanel, coníaiuing mstrumeulaüon uülizing or measuringflaramable üquids, gases, or vapors, eléctrica! equipmeutsuilabJe for Class I, División 2 Iocaüons shail be penmlíed.
FPN No. 1: For further information, see ANSI/ISA-12.13.01, Performance Requiremenis, Combustible GasDelectors,
FPN No. 2: For further informaíion., see ANSÍ/API RP500, Recommended Praclice for Classificaíion of Locationsfor Electrical Jnstallaíions ai Petroleum Facilities Classi-fied as Class í, División I or División 2,
2002 Ediüon NAHONAL ELECTRICAL COÜE
ARTICLE 501 — CLASS I LOCATIONS 70-347
duil or NPT-lhreaded fittings. Lisíed cable filüngs tímt havemelric threads shaü be pennitíed lo be used.
FPN: Threading speciGcatíons for mclric [hreaded enlriesare located in ISO 965/1-1980, Me/ríe Screw Threadx, andISO 965/3-1980, Meíric Scre\v Threads.
(E) Fiber Optic Cable Assembiy. Where a fiber opticcable assembiy coniains conduclors Üiat are capable of car-rying current, the fiber optic cable assembly shall be in-síalled in accordauce with fhe requiremenís of Afíleles 500,501, 502. or 503, as appücabíc.
500.9 Speciíic Occupancics. Anieles 510 Lhrough 517cover garages, aircraft hangars, motor fue! dispensing fa-ciüties, bulk storage plañís, spray applicaliou, dipping andcoatmg processes, and health care facilities.
ARTICLE 501Class I Locations
501.1 General. The general rules of Lhis Code shaii applylo the eíectric wiring and equipmenl in localions classifiedas Class I in 500.5. Equipmeut lisled and marked ín accor-dauce with 505.9(C)(2) for use in Class I, Zoue O, 1, or 2Jocations shali be permiítcd in Cíass I, División 2 íocaílonsfor tíié sainé gas and witli a suitablé Léinpératuré cíass.
Exception: As modified by this anide.
501.2 Transformcrs and Capacitors.
(A) Class I, División 1. In Cfass I, División 1 locatious,Iransformers and capacitors shall comply witli 501.2(A)(1)and (A)(2).
(1) ContainingLiquid That Will Buril. Trausfonners andcapacitors conlaining a üquid that wilí. bum sliall be bi-slaJied only in vaulls that coinply with 450.41 Ihrough450.48 and, in addition, willi (a) Ihrough (d).
(a) There shaíl be no door or oüier commuüicatmgopening belween íhe vault and the División 1 íocation.
(b) Ampie ventilation shall be provided for íhe con-linuous rernovai of flammable gases or vapors.
(c) Vent openiugs or ducls shail lead lo a safe locaüououlside of buüdings.
(d) Vent ducts and openings shall be of sufficienl árealo reh'eve explosión pressures within llie vault, and all por-tious of veul ducls within the buüdiugs shall be of rein-forced coucrele consírucüou.
(2) Nol Containing Liquid Tbat Will Burn. Transfonn-ers aud capacitors Üial do nol coulain a liqu,id thal wül bum
shall be inslalled in vaulls complying with 501.2(A)(1) orbe approved for Cíass I locations.
(B) Ciass I, División 2. In Class I, División 2 locations,Iransformers and capacitors shall comply with 450.21Ihrough 450.27.
501.3 Mctcrs, Instruments, and Relays.
(A) Cíass I, División 1. In Class I, División 1 localions,meíers, inslrumeuls, and rela3's, iucludhig kilowatt-hourmelers, insírument Iransformers, resistors, reclifiers, audtliennionic lubes, slial.1 be provided wilfi enclosures idenli-fied for Class I, División 1 iocatious. Euclosures for ClassI, División 1 localions include explosionproof enclosuresíiad purged and pressurized euclosures.
FPN: Sce NFPA 496-1998, Standard for Purged and Pres-surized Enclosures for Eléctrica! Equipment.
(B) Class I, División. 2. In Class I, División 2 locations,meters, iustruments, and relays shall comply with50i.3(B)(i) tlu-ough (B)(6).
(1) Contactó. Swilchcs, circuil brcakcrs, and makc-aud-break coutacts of pushbuttons, reíays, alarm bells, andhorns shaJJ. have euclosures idenüfied for CJass I, División1 localions in accordance wiíh 501.3(A).
Exception: General-purpose enclosures shall be permiítedif currení-inierrupling contacts are
(a) Immersed in oil, or(b) Enclosed within a clwmber that is hermetically sealed
against íhe enírance of gases or vapors, or(c) In nonincerulive circuits, or(d) Parí of a Usted nonincendive componen!.
(2) Resistors and Similar Equipment. Resisíors, resis-tance devices, thennionic tubes, rectifiers, and similarequjpmeiit Ihal are nsed in or in connection with meters,inslruments, aud relays shall coinply witli 501.3(A).
Excepüon: General-purpose-type enclosures shall be per-m'üled ifsuch equipmení is wilhouí make-and-break or slid-ing contacts [other tfian as provided in 50J.3(B)(})J and ifíhe máximum operatmg temperature ofany exposed surfacewill not exceed 80 percent of íhe ignition iemperature indegrees Celsius of íhe gas or vapor involved or has beentesíed and found incapable of igniting the gas or vapor.This exception sfia.ll nol apply lo thennionic tubes.
(3) Witliout Makc-or-Brcak Contacts. Trausformerwrndiugs, impedance coils, solenoids, and olher windhigsthal do nol incorpórale sliding or make-or-break contactsshall be provided witli enclosures. Generaí-purpose-lypeeuclosures shall be permitted.
NATIONAL ELECTRICAL CODE 2002 Edition
70-408 ARTTCLE 517 — HEALTH CARE FAOLÍTÍES
(2) Sump pumps and other equipment required to opératefor tlie safely of major apparatus, including associatedcontrol sysíems and aJanns.
(3) Compressed air sysíems serving medical and surgicalfuncíions, iucluding conlrols. Sucli air systems shall bepermitled on tlie crilical braucli.
(4) Smoke control and stair pressurization systems, orbolb,
(5) Kílclien Iiood supply or exhaust systems, or boíli, ifrequired to opérate during a fire in or under the hood.[NFPA 99, 3.4.2.2.3(d)]
Exceplion: Sequeniial delayed automaíic connection toíJie altérnate power source lo preven! overloading ihe gen-eraíor shall be permilted where engineering studies indí-cate ií is necessary.
(B) Equipmcnt Cor Delayed Automatic or Manual Con-nection. The foHowing equipineut shall be arranged foreitlier delayed automaíic or manual comiection ío the altér-nale power source:
(1) Healing equipmenl to provide kealing for operaling,delivery, labor, recovery, intensivo care, coronary care,nurseries, infecíion/isoíation rooms, emergency Ireal-meul spaces, and general palien I rooms and pressuremaintenance (jockey or make-up) pump(s) for walcr-based fire protecíion systems.
Excepíion: Heating of general paíient rooms andinfecíion/isolalion rooms during disruption of the normalsource sháli noi be required under any of the followingcondiíions:
(a) The outside design lemperature is higher than -6.7°C(20°F).
(b) The outside design temperatura is lower than — 6.7°C(20°F), and \vhere a selecied room(s) is provided foríhe needs of olí confmed palienls, only such room(s)need be heaíed.
(c) Thefacility is served by a dual source of normal power.
FPN No. 1: The design lemperature is based on íhe 97 VSpercent design valué as shown in Chapter 24 of theASHRAE liandbook of Fundamentáis (1997).
FPN No. 2: For a description of a dual source of normal,power, see 51735(C), FPN.
(2) An clcvator(s) sclcctcd to próvido scrvicc to palicnt,surgical, obstetrical, and grouud floors during iuterrup-tion of normal power. lu insíances wiiere iníerruplionof normal power wouJd resull in olíier elevators slop-ping betwceu floors, llirow-over facilities shall be pro-vided to allow Üie temporary operaüon of auy elevatorfor the reléase of patients or other persons who may beconñned between floors.
(3) Supply, return, and exhaust venlüatíng systems for air-borne infeclious/isolation rooms, protective environ-
ment rooms, exhaust fans for Jaboratory fume hoods,nuclear medicine áreas where radioaclive material isused, eüiyiene oxide evacuation and anesthesia evacu-atíon. Where delayed automaíic connection is not ap-propriale, such venlilation systems shall be pennitted lobe placed on the crítica! branch. [NFPA 99,3.4.2.2.3(e)(4)l
(4) Hyperbaric facilities.(5) Hypobaric facih'ties.(6) Aulomaücally operated doors.(7) Minünal eleclrically Jieated autocJaving equipment
shalf be pennitted ío be arranged for eitlier automaücor manual connectiou (o íhe altérnate source.
(8) Controls for equipment Jisted in 517.34.(9) Other selected equipment shall be permilled to be
served by the equípmen I sys lern. [NFPA 99,3.4.Z2.3(e)]
51735 Sourccs of Po^vcr.
(A) T\vo Indejpcndcnt Sourccs of Power. Essential elec-Irical sysíems shall have a minimum. of two independentsources of power: a nonnal. source generally suppíying llaeenlire elecíricai system and one or more altérnale sourcesfor use when Üie nonnal source is interrupted. [NFPA 99,3.4.1.1.2]
(B) AKcrnatc Source oí' Power. The altérnale source ofpower shall be one of the foliowiug:
(1) Geueraíor(s) driven by some forin of prime mover(s)and iocaíed on íhe preraises
(2) Anothcr geuerating unit(s) where íhe normal sourcecousisls of a geueraíing unil(s) localed on Ihc preinises
(3) An exíenial. utility service wiien ílie nonnaJ. source con-sists of a generating uuil(s) located ou tiie premises
(C) Location of Essential Eléctrica! System Compo-nents. Careful consideralion shaU be given lo íhe íocaüonof the spaces housing íhe componenls of íhe essenlial elec-IricaJ syslein ío minünize iuíerrupíioiis caused by naturalforces common lo íhe área (e.g., stonns, floods, earth-quakes, or hazards creaíed by adjoining síructures or activi-ties). Consideration shaü aj.so be given lo llie possíbie in-lerrupíion of normal elecíricai services resulling fromsimilar causes as well as possible disrupüon of nonnal elec-trical service due lo intenial wiriug and equipment failures.
FPN: Facilities in which Ihc nonnal source of power issupplied by two or more sepárate central statíon-fed ser-vices experience grcaler than normal, electrical service reli-abin'ty than those with only a single fecd. Such a dualsource of normal power consists of two or more electricalservices fcd fi-orn sepárate generator sets or a utilily distri-buüon network that has múltiple power input sources and isarranged to provide mechanícal and electrical separation sothat a fault between the facility and the generating sources
2002 Ediiion NATIONAL ELECTRICAL COt>E
ARTICLE 760 — PIRE ALARM SYSTEMS 70-575
727.5 Uses Not Pcrmitled. Type ITC cable shaLl not beiustalled on circuiís operating at inore Iban 150 volts ormore líian 5 amperes.
Installalion of Type 1TC cable witli other cables shall besubject to (he stated provisioiis of íhe specific arlicJes forÜie other cables. Where the governíng artid.es do uot con-lain staled provisious for mslallalion wiüi Ty¡>e ITC cable,the instalíation of Type ITC cable with the other cablesshall not be permitted.
Type ]TC cable shall not be installed with. power, light-iug, Class 1, or uou-power-ihnited círcuits.
Exception No. 1: Where terminaíed within equipmenl orjunction box.es and separations are maintained by insulat-ing barriera or olher means.Exception No. 2: Wíiere a metallic shealh or armor isapplied over the nonmetallic shealh ofthe Type ITC cable.
727.6 Construclion. The insulaíed conductors of TypeITC cable shall be in sizes 22 AWG through 12 AWG. Theconductor material, shall be copper or thennocoupie aíloy.ínsuíation on the conductors shall be rated for 300 volts.Shieídiug shall be pennilted.
The cable shall be Usted as being resistant to (lie spreadof fire. The outer jackeL shall be sunh'ght and moisturercsisíant.
Where a smoolh metallic shealh, conünuous corrugaíedmelaUic sheath, or inlerlocking tape armor is applied overthe noumetaJiic sheath, an overalJ nonmetallic jacket shalinot be required.
727.7 Marking. The cable shall be marked iu accordancewith 310.11(A)(2), (3), (4), and (5). Voltage raíings shallnot be marked on the cable.
727.8 Allowablc Ampacity. The allowabie ampacify of theconductors shall be 5 amperes, except for 22 AWG conduc-tors thal shail have an allowabie ampacity of 3 amperes.
727.9 Ovcrcurrcnt Protcction. Overcurrenl protectionshall not exceed 5 amperes for 20 AWG and larger conduc-tors, and 3 amperes for 22 AWG conductors.
727.10 Bends. Bends ín Type ITC cables shali be made soas not to drnnagc the cable.
ARTICLE 760Fire Alarm Systems
L General
FPN No. 1: Pire alarm syslems include Gre delection andalarm noíiücation, guard's tour, sprinkler waterfiow, andspriukler supervisory systems. Círcuits coatrolled aud pow-ered by the fire alarm system include circuiís for the controlof building systems safety ñmctious, elevator capture, el-cvator shutdown, door reléase, smoke doors and dampercontrol, fire doors and damper control and fan shutdown,but only where these circuits are powered fay and controlledby the fire alarm system. For ñirther informatíon on theinstalíation and monitoring for integrily requiremenls forfire alarm systems. refer to the NFPA 72-1999, NationalFire Álarm Cade®.
FPN No. 2: Class 1, 2, and 3 circuiís are defined in Article725.
760.2 Dcfinitions. For purposes of Üiis article, ihe foilow-ing definitions apply.
Abandoncd Firc Alarm Cable. Installed fire alarm cabletliat ís iiot tenninaled at equipmenl olher (han a conuectorand not identifica for ñiture use with a íag.
Firc Alarm Circuit. The portiou of the wiring systeni be-tween the load síde of the overcurrent devíce or tlie power-Uinited supply aud Üie conuected equipment of all circuitspowered and controíled by íhe üre alarm system. Fire alarmcircuits are classiñed as either non-power-limited orpower-ümited.
Firc Alarm Circuit Integrity (CI) Cable. Cable used infire alarm systems to eusure continued operation of crilicalcircuits during a specífied time under íire conditious.
Non-Powcr-Limitcd Fire Alarm Circuit (NPLFA). A firealarm circuit powered by a source that compiles with760.21 and 760.23.
Powcr-Límitcd Firc Alarm Circuit (PLFA). A fire alarmcircuit powered by a source thal compiles with 760.41.
7603 Locations and Other Articlcs. Circuits and equip-ment shall comply with 760.3(A) through (F). Only íhosesections of Article 300 referenced in tlüs article shall applyto fire alarm systems.
(A) Spread oí'Firc or Producís of Combustión. Seclion300.21. The accessible portion of abandoned fire alanucables shall not be perniitted to remain.
(B) Ducts, Plenums, and Other Áir-Handling Spaces.Section 300.22, where installed in ducts or plenums orotlier spaces used for enviroumenlal aír.
Exception:760.6J(A).
As permitted in 760.30(B)(J) and (2) and
760.1 Scojpc. This article covers Üie installaüou of wiringand equipment of íire alarm systems hicludiug all circuitscouírolled and powered by the fire alarm system.
(C) Hazardous (Classified) Localions. Anieles 500through 516 and Article 517, Pail IV, where installed inhazardous (classified) locations.
NAHONAL ELECTR1CAL CODE 2002 Ediüon
70-580 ARTICLE 760 — FIRE ALARM SYSTEMS
Exception No. 2: Conductors and ¡nulíiconducíor cablesdescribed in and insíalled in accordance wiih 760.27 and760.30 shall be pemiined.
Exception No. 3: Power-limited ci?ruiis símil be permilted1o be reclassified and installed as non-power-Iimited cir-cuits if the power-Iimüed fire alarm circuit markings re-quired by 760.42 are eliminated and the enííre circuit isinstalled using the wiring meihods and maíerials in accor-dance \vith Parí II, Non~Po\ver-Limited Fire AlarmChruits.
FPN: Power-limited circuits reclassified and installed asnon-power-Iimited circuits are no longer power-Iimited cir-cuits, regardless of the continued connection to a power-limiled source.
(B) PLFA"WiriJig Methods and Materials. Powcr-limiíedfire aíann conductors and cables described in 760.71 shallbe iusíalled as deíaüed in 760-52(B)(i), (2), or (3) of thissecíion. Devices shall be inslalled in accordance with110.3(B), 300.11(A), and 300.15.
(1) Exposed or Fishcd in Conccaled Spaces. Iu racewayor cxposcd on íhe surface of ceib'ng and sidewalls or fisliedin concealed spaces. Cable splices or lenninalious shall bemade in lisled fiítíngs, boxes, enclosures, fire alann de-vices, or utilizalion equipment. Where instalíed exposed,cables shali be adequately supporíed and instaUed iu such away that máximum proLeclion againsL physícal. darnage isafforded by bullding construction sucli as baseboards, doorframes, ledges, and so fortli. Wliere located wiífiín 2.1 m(7 ft) of Ihe floor, cables shall be sectirely fastened in anapproved jnauner at iulervals of uot more iban 450 inm(18 in.).
(2) Passing Through a Floor or Walí, In metal racewaysor rigid nonmetallic conduit where passing (hrough a flooror watl to a heighl of 2.1 m (7 ft) above íhe floor, uniessadequate prolectiou can be afforded by bullding couslruc-tion such as detailed in 760.52(B)(1) or uuless an equiva-lent solid guard is provided.
(3) In Hoistways. In rigid metal couduít, rigíd noumetalücconduit, iuíennediate metal conduít, or eléctrica! meíaííictubúig where insíalled in hoistways.
Exception No. 1: As pmvidedfor in 620.2} for elevatorsand similar eqmptnení.
Exception No. 2: Oíher iviiing meihods and maíerials in-stalled in accordance wiíh íhe requiremenis of 760.3 shallbe permiíied to extend or replace the conductors and cablesdescribed in 760.7J and permitied by 76Q.52(B).
76054 Installatíon of Conductors and Equipment inCables, Compartmcuts, Cable Trays, Enclosures, Man-lioles, Outlet Boxcs, Devíce Boxes, and Raceways l'or
Power-Limited CircuJLs. Conducíors and equipmeut forpower-ümiíed fire aíarm circuits shall be installed in accor-dance with 760.55 llirough 760.58.
760^5 Scparation Trom Electric Líglit, Power, Class 1,NPLFA, and Médium Power Nctwork-Powercd Broad-band Communications Circuit Conductors.
(A) Gcnerai. Power-limited fire alarm circuit cables andconductors shall. not be placed ín auy cable, cable tray,comparünent, enclosure, manhole, outlet box, device box,raceway, or similar fitüng with conductors of eíectric ügbl,power, Ciass 1, non-power-Iimited fire alann circuits, andmédium power uetwork-powered broadband coimnunica-tíojis circuiís uiüess pennilted by 760.55(B) through (G).
(B) Separated hjr Barricrs. Power-lJmiíed fire alann cir-cuit cables shall be permltted to be instaUed together withClass 1, non-power-h'miíed fire alann, and médium powernetwork-powered broadband Communications circuitswhere tbey are separated by a barrier.
(C) Raceways Within Enclosures. In enclosures, power-limited fire alarm circuits shall. be penniíted ío be installedin a raceway within the enclosure to sepárate tliem fromClass 1, non-power-IJmited fire alann, and médium powernetwork-powered broadbaud Communications circuits.
(D) Associated Systems Within Enclosures. Power-Uinited fire alarm conducíors in compartmenls, enclosures,device boxes, ouUet boxes, or similar fitüngs shall be per-mitted lo be instaiíed with eíectric light, power, Class I,nou-power-limíled fire alann, and médium power nelwork-powered broadbaud Communications circuiís where Iheyare inlroduced solely to connect (lie equipment connectedto power-limited fire alarrn circuits, and comply with eitherof (he foilowíng couditions:
(1) The eíectric light, power, Class 1, non-power-Iimitedfire alann, and médium power nelwork-powered broad-band Communications circuit conductors are rouled tomabitain a mínimum of 6 min (0.25 in.) separationfrom (he conductors and cables of power-íimited firealann circuits.
(2) The circuil conductors opérate at 150 volts or iess toground and also comply with one of íhe foüowing:
a. The fire alann power-limited circuits are ínslaiiedusing Type FPL, FPLR, FPLP, or permitted subsli-íule cables, provided these power-limited cable con-ducíors exlending beyoud tíie jacket are separatedby a mínimum of 6 imn (0.25 in.) or by a noucon-ductive sleeve or noncouducüve barrier from aüotlier conduclors.
b. The power-limited fire alarm circuit conductors areinstaUed as nou-power-limiled circuits in accor-dance with 760.25.
2002 Ediüon NATEONAL ELÉCTRICAS COÜE
ARTICLE 760 — HRE ALARM SYSTEMS 70-581
(E) Enclosures witli Single Opening. Power-limited íirealann circuit conductors eiilering comparünenís, euclo-sures, device boxes, outlet boxes, or similar fitíings shail bepennitted lo be iuslailed wiíli electríc iight, power, Class 1noii-power-limUed are alann, and médium power nelwork-powered broadband cominunicaüons circuíts where theyare inlroduced solely lo coimecl the equipmeiiL coimectedto power-limited fire alarm circuils or lo other circuiís con-Irolled by the fire alann S3'stem to which the oíher conduc-tors in the enciosure are coimected. Where power-limitedfire alann circuit conduclors inust enter an enciosure that isprovided wiíh a single openíng, they shall be penniíted toenícr through a single fitüng (such as a lee), provided líieconductors are separated from Üic conductors of the othercircuiís by a continuous and finniy fixed noncon ductor,such as flexible tubmg.
(F) In Hoistways. In hoislways, power-iímíted fire alaancircuil conduclors shall be installed in rigid metal, coriduit,rigíd nomnelailic conduil, iutennediale metal condiúí, liq-uidüghl flexible nomneíaliic couduií, or eléctrica!, meíaüictubiiag. For elevalors or similar equípment, these conduc-tors shall be pennitted to be inslalied as provided in 620.21.
(G) OUicr Applications. For other applicalions, power-Üinited fire alann circuit couducíors shall be separated by atleast 50 man (2 in.) from conductors of aiiy elecíric üght,power, Class 1, üon-power-limited íire alann. or médiumpower network-powered broadband Communications cir-cuiís uniess one of the foiíowing condilions is met:
(1) Either (a) ai!, of the eieclric HghL, power, Class 1, non-power-Iimiíed fire alann, and médium power network-powered broadband communications circuit conductorsor (b) all of the power-limited fire alann circuit con-ductors are in a raceway or in melal-shealhed, melal-clad, nouinetaUic-shealhed, orType UF cables.
(2) All. of the eiecíric lighl, power, Class 1 non-power-Ümiled fire aJann, and médium power network-powered broadband communicalious circuit conductorsare pennaneiilly separaled frorn. all of tlie power-limited fire alann circuit conductora by a coutínuousand finniy fixed uoucouductor, such as porceJain tubesor flexible tubing, in addition to the iiisuiation on theconductors.
760.56 Installaüon of Conductors of Different PLFACircuits, Class 2, Class 3, and Communications Circuiísin the Same Cable, EncJosurc, or Raceway,
(A) Two or More PLFA Circuits. Cable and conductorsof two or inore power-limiled fire alann circuits, commu-nications circuiís, or Class 3 circuits shall be pennitledwitliin the sanie cable, enciosure, or raceway.
(B) Class 2 Circuiís vvith PLFA Circuits. Conductors ofone or more Class 2 circuits shaií be pennilled witbin the
saine cable, enciosure, or raceway with conductors ofpower-Üinited fire alarm circuits, provided that the ¡usula-tioii of (he Class 2 circule conductors in (he cable, encio-sure, or raceway is at least that required by the power-iimiled fire alann circuits.
(Q Low-Power Nctwork-Powcred Broadband Comniu-Tiications Cables and PLFA Cables. Low-power iietwork-powered broadband communications circuits shalJ be per-initfed in the same enclosure or raceway wilh PLFA cables.
76037 Support of Conductors. Power-iimited fire alanncircuit conductors shall not be sírapped, taped, or atíachedby any ineaus to tlie exterior of any couduit or oíiaer race-way as a means of support.
760.58 Conductor Sizc. Conductors of 26 AWG shall bepennitted only where spüced with a comiector Usted assuitable for 26 AWG to 24 AWG or ¡arger conductors íhatare tenninated on equípinent or where the 26 AWG couduc-tors are tenninated on equipmeut Usted as suitable for 26AWG conduclors. Single conductors shall uot be smailerIhan 18 AWG.
76039 Current-Carrying Continuous Linc-Type FireDetectors.
(A) Application. Listed contiuuous h'ne-typc fire detec-tors, mcJudúig úisulaied copper lubing of pneumaílcallyo^rated detectors, employed for boíli detection and carry-iug sígiíaling curreuts shall. be penniíted to be used iupower-limited circuits.
(B) Installation. Continuous üue-type fire detecíors shallbe installed in accordance wilh 760.42 through 760.52 and760.54.
760.61 Applications of Listed PLFA Cables. PLFAcables shall cornpiy with the requirements described in ei-ther 760.61 (A), (B). or (C) or where cable substitutious areinade as shown hi 760.61 (D).
(A) PIcnum. Cables installed iu ducts, pleiimns, and otherspaces used for environraenlal air shall be Type FPLP.Abandoned cables shall not be pennitted to remain. TypesFPLP, FPLR, and FPL cables instalJed ín compüance with300.22 shaü be permiífed.
(B) Riscr. Cables histaiíed in risers shall be as described ineiíher (1), (2), or (3):
(J.) Cables inslaJJed in verlícal runs and penetrating morethaii oue íloor, or cables iustalled in vertical runs in ashaft, sliall. be Type FPLR. Fioor peuetrations requirhigType FPLR shall contain only cables suitable for riser
NATIONAL ELECTRICAL CODE 2002 Ediuon
70-582 ARTICLE 760 — HRE ALARM SYSTEMS
Tablc 760.61 Cable Uses and PcrmHtcd Subsíitutiods
Pcrmiíicd Substítutíons
Cable Type Use Referen ees Multiconductor Coaxial
FPLPFPLRFPL
or p
Power-limited fire alarm plenum cablePawer-limiled fire alarm ríser cablePower-limited fire alarm cable
lenum use. Abandoned cables shall. not be pe
760.61 (A)760.61 (BJ760.6HC)
¡ruút-
CMPCMP, FPLP, CMRCMP, FPLP, CMR,
FPLR, CMG, CM
Multiconductorcables
MPPMPP, MPRMPP, MPR,
MPG, MP
Coaxialcables
[ed to remaní.(2) Other cables shall. be ínstaüed in metal, raceways or
located in a fireproof sliaft having firestops at eachfloor.
(3) Type FPL cable shall be periniUed iii one- and two-fainíly dwellings.
FPN: See 300.21 for firestop requiremenls for floorpenetrations.
(C) Othcr Wirmg Within Buildings. Cables instaiJed inbuiiding locations other ihan those covered in 760.61(A) or(B) shaU be as described in eilher (1), (2), (3), or (4).
(1) Type FPL shall be pentütted.(2) Cables shaU be pcruiitlcd lo be inslallcd íu raceways.(3) Cables specified in Cbapíer 3 aiid meetíiig Üie require-
inents of 760.71(A) and (B) shall be pennitted ío beíusíaíled in noiicoiiceaied spaces wherc the exposedlengíb of cable does not exceed 3 m (10 ft).
(4) A portable ñre alann system provided ío protect a stageor set when uot in use shali be permltled to use wírbigrnelhods in accordauce with 530.12.
CD) Fire Alarm Cable Uses and Pemiittcd SubstKu-tions. The uses and pennitted subsíitntions for fire alarmcables iisíed in Table 760.61. shall be cousidered suiíabíefor Üie parpóse and shall be penniUed.
FPN: For inforraaüon on multipurpose cables tTypesMPPt MPR, MPG, MP) and comrmmications cables (TypesCMP, CMR, CMG, CM), see 800.51.
760.71 Listing and Marking of PLFA Cables and Insu-latcd Continuóos Line-Type Fire Dctectors. Type FPLcables instailed as wiring within buildiugs shall. be Usted asbeing resisíant to the spread of fire and other crileria inaccordance witli 760.71(A) through (H) and shall bemarked in accordance with 760.71(1). Insulated continuousline-type fire detectors shall be Usted in accordance witli760.71(J).
(A) Conductor Malcriáis. Conductors shall. be solid orstranded copper.
Plenum
Rlser
General purpose CMGCM *f~FFñT~[* MPG
MP
Type CM—Communications wires and cablesType FPL—Power-llmlted fire alarm cablesType MP—Multipurpose cables (coaxial cables oniy)
[A]—4H Cable A shall be permltted to be used in place of cable B.
26 AWG mínimum
Figure 760.61 Cable substilution hicrarchy.
(B) Conductor Size. The size of conductora in a inulücon-ducíor cable shaJJ not be smaller luán 26 AWG. Singleconductora shall not be smaller than 18 AWG.
(Q Ratings. Tlie cable shall have a voiíage raüng of notJess iban 300 volts.
(D) Type FPLP. Type FPLP power-Jiínited fire alann ple-num cable shaii be Iisíed as being suitable for use in ducts,plenums, aiid other space used for environmental air andshaU also be Usted as haviug adequale íire-resistant and lowsmoke-producing characíeristics.
FPN: One method of defining low smoke-producing cableis by establishing an acceptable valué of the smoke pro-duced when tesíed in accordance with NFPA 262-1999,Standard Method of Tes! for Fíame Travel and Smoke ojWires and Cables for Use in Air-fiaiuÜmg Spaces, lo amáximum peak óptica! density of 0.5 and a máximum av-erage óptica! density of 0.15. Simílarly, one method of de-fining fire-resistant cables is by establishing máximum al-lowable flame travel distance of 1.52 m (5 ft) when testedin accordance with the same test.
(E) Type FPLR. Type FPLR power-liinited fire alann risercable shall be Usted as being suitable for use in a verticalrun in a shaft or from floor to floor and shall also be usted
2002 Edition NAHONAL ELECTR1CAL CODE
ARTTCLE 770 — OPTICAL HBER CABLES AND RACEWAYS 70-5S3
as haviiig íire-resistaiit cíiaracterislics capable of prevenílngIhe carrying of fire from floor to floor.
FPN: One method of definmg fire-resistant characteristicscapable of preventíng tbe carrying of fire from íloor to floorís thaí the cables pass the requiremenls of ANS1/UL 1666-1997, Standard Test for Fíame Propagaron Heiglir ofElec-irical and Optical-Fiber Cable Insíalled Vertically inSha/ís.
(F) Type FPL. Type FPL power-ümited fire aJarm cableshall be Usted as being suiíable for general-purpose firealarm use, wiíh the exceplion of risers, ducls, plenums, aiidother spaces used for enviroumeuíal air and sliaíl also beusted as being resisíaiit to líie spread of fire.
FPN: One method of dcfiniug resistant lo the spread offire is that the cables do not spread fire to the top of the trayin the vertícal-tray flame test in ANSI/UL 1581-1991, Ref~erence Standard for Eléctrica! Wires, Cables and FlexibleCords. Another method of defining resísíani Jo the spreado f fire is for the damage (char length) not lo exceed 1.5 ni(4 ft 11 in.) when performing the CSA vertical flame test —cables in cable trays, as described in CSA C22.2 No. 0.3-M-19S5, Test Methods for Electrical Wíres and Cables.
(G) Fire Alarm Circuit Intcgrity (CI) Cable. Cablessuitable for use in fire alarm systems to ensure survivabüityof critica! circuíts duriiig a specified time uuder fire condi-tious shaü be Usted as circule ínlegtity (CI) cable. Cablesidenüficd in 760.7I(D), (E), and (F) that mecí the require-menfs for circuít integrity shall have Ihe addiüona! classi-fication using tlie suffix "CI" (for example, FPLP-CI,FPLR-CI, and FPL-CI).
FPN No. 1: This cable is used for üre alarm circuits as onemethod of complyíng with the survivability requirements ofNFPA 72-1999, National Fire Alarm Cade, 3-4.2.2.2,3-8.4.1.1.4, and 3-8.4.1.33.3(3), that the cable mainíain itseléctrica! funcüon during fire condiüons for a defined pe-riod of tíme.
FPN No. 2: One method of definiug circuit integrity ICI)cable is by establishing a mínimum 2-hour fire resistancerating for the cable when tested in accordance with UL2196-1995, Standard for Tesis of Fire Resistive Cables.
(H) Coaxial Cables. Coaxial cabies shall be peraiitted touse 30 percenl conductivity copper-covcred steel cenlerconductor wire and shall be lisied as Type FPLP, FPLR, orFPL cable.
(I) Cable Marking. The cable símil be marked iu accor-dance witb TabJe 760.71(1). The voltage rating shall not bemarked on the cable. Cables lliat are Usted for circuit integ-rity shaü be identified wiíh ílie suffix CI as defined in760.71(G).
FPN: Voltage ratings on cables may be misinlerpreted tosuggest that the cables may be suitable for Class 1, electriclight, and power applications.
Exception: Voltage maríángs shall be permüted where Ihecable lias múltiple listings and volíage iruirfdng is required
for one or more ofíhe lisíings.
Tabk 760.71(1) Cable Markings
CableMarking
FPLP
FPLR
FPL
•zypcPower-limited fire alarm
plenum cablePower-limited fire alarm
riser cablePower-limited fire alarm
cable
Listíng Refcrences
760.71(D) and (I)
760.71 (E) and (I)
760.7HF) and (I)
Note: Cables identified in (D), (E), and (F) mccting the requircmcntsfor circuit inlegrity sha'U bave the additíonal classificaüon using thesuffix "Cr (for example, FPLP-CI, FPLR-C1, and EPL-CF).
FPN: Cable lypes are listed in descending order of fire-resistance rating.
(J) Insulaícd Coníinuous Linc-Type Fírc Dcteclors. In-sujatcd contiuuous .liue-type fire deleclors shall be raíed inaccordance wíth 760.71(C), usted as being resistaiH to thespread of fire in accordance with 760.7 i(D) through (F),marked in accordauce with 760.71(1), and Üie jacket com-pound shall have a high degree of abrasión resisíance.
ARTICLE 770Optícal Fiber Cables and Raceways
I. General
770.1 Scopc. The provisions of Üiis article apply to theLusíaUaíion of óptica!, fíber cables and raceways. This articledoes uot cover Ihe consíruction of optical fiber cables andraceways.
770.2 Dcfinitions.
Ábandoncd Optical Fiber Cable. Insíalled optical fibercable that ís not lenrunated at equiptnent ollier than a con-nector and not identified for future use with a tag.
Exposcd. The circuit is in such a posilion that, in case offailure of supports and iusiilaüon, contad wiíh another cir-cuit may resull.
FPN: See Árdele 100 for two other definitions of Exposed.
Optical Fiber Raceway. A raceway designed for enclosingand routing lisied optical fiber cables.
Point of Enírancc. The point at wliicíi the wire or cableemerges from an exfenjal. wall, from a cojicrete floor slab,or from a rigid metal conduit or an intermedíale metal con-duit grounded to an elecírode in accordance with800.40(B).
NATIONAL ELECTRICAL COÜE 2002 Edition
NFPA 72National Fire Alarm Code.
FUNDAMÉNTALE OF FIRE ALARÍvI SYSTEMS 72-21
WircJcss Rcpeatcr. A componcnt used to relay signáisbetween wireless receivers or wireless control panels, or both.
Zone. Adeíinedareawithin theprotectcdpremises.Axonecan define an área írom which a signal can be received, anárea to which a signnl can be sent, or an área in which a formof control can be executed.
1-5 Fundamentáis.
1-5.1 Common System Fundamentáis. The provisions ofChapLer 1 shal! npply Lo Chapters 2 through 7.
1-5.1.1 General. The provisious of Chapter 1 shall cover thebasic functions of a complete fire alarm system. These systemsshall be primarily intendcd to provide noülícatíon oí." firealarm, supervisor}', and trouble conditions; to alcrt Úie occu-pants; to summon appropriate aid; and to control fire safetyfunctions.
1-5.1.2 Eguipment. Equipment constmctcd and installed inconformity witb this cocle shall be listed for the purpose forwhich itis used.
1-5.1.3* Systcm Design. Fire alarm system plans an ti specifi-catíons shall be dcvelopedin accordance with tliís codcbyper-sons wbo are expen'enced in the proper design, application,installation, and tcstíng of fire alarm. systems. The systemdesigner shall be idendfíed on the system design tlocuments.Eviclence of qualifications shall be proviclcd when requestedby the authodty havingjurisdiction.
1-5.1.4; Sysíemlnstallation. Jnstallation pcfsonncl shall besupervised by persons who are qualifietl ancl experienced inthc installation, inspection, and Lestíng of fire alarm systems,Examples of qualified personnel shall include, but not be lim-itecl to, the following:
f l ) Factor)' traincd and ccrtificd pcrsonncl(2) National institutc of Cer lili catión in Engineering Tech-
nologies (N1CET) fire alarm. leve! U certified personnel(3) Personnel licensed or certified by state or local auüiority
1-5,2 Power Supplies.
1-5.2.1 Scopc. The provisions of this scctíon apply to powersupplies used for Iire alarm systems.
1-5.2.2 Code Couformalice. All power supplies shall beinstalled in conformity witii thc requirements of NFPA. 70,National Electñcal Code, for such equipment ancl witb therequirements indicatedin tbis subsection.
1-5.2.3* Power Sourccs. Fire alarm systems shall be provídetl\vithatleasttwoindependentandreliablepowersupplies, oneprimaiy and one secondary (standby), each of which shall beof adequate capacity for the applicatíon.
Exceplion No. 1: \Vkere ihe pñmary power ts snpplied by a dedlcaíedbranch circidl of an emergency syslem in accordance wilh NJ'TA 70,NalionalElectñcal Code, Añide 700, ora legaüy reguired standby sys-tem in accordance wilh NJfPA 70, NalionaUZteclrtcal Code, Arllcle701, a secondary supply shall not be reqnired.Exceptfan No. 2: TÍTímf thepñwary power is snpplied by a dedicatedbranch circnil ofan oplionalslandby system ín accordance wilh NFPA70, Naíionai Eléctrica!. Code, Añide 702, which also meéis Ihe perfor-mance reqniremenls ofAríicle 700 orArlicte 701, asecondaiy snpplyshall not be required.
\\Hiere dcvoltagesare employed, they sball belimited to nomore than 350 volts above earth ground.
1-5.2.4 Pjimaiy Supply, The prímary supply shall have a highdegree of reliabílity, shall have adequate capacity for thei atended service, and shall consist of one of the following:(1) Light ancl power service arrangetl in accordance with
1-5.2.5Í2) Where a pcrson spccifically trained in its operation is on
duty at all times, an engíne-driven gencrator or equiva-lent arranged in accordance with 1-5.2.10
1-5.2.5 Light and Power Service.
1-5.2.5.1 A lighL and power service employed to opérate thcsystcm under normal conditions shall have a high degree ofreliability and capacity for the iutended service. This serviceshall consist of one of Üie following:
(a) Two-Wire Supplies. A two-wire supply circuit shall be per-mltted to be used for eítlier the primaiy operating power supplyor the ti'oublc signa! power supply of thc signalíng systcm.
(b) Three-^Ye Snpplies. A tlirec-wire ac or de supply circuithavingacontinuous uniused neutral conductor, or apoljphaseac supply circuit having a contínuous uniused neutral conduc-tor whereinteiTupdon of one phascdoes not preven t operationoftlie oüierphasc, shidl bepcmiittcd tobe used witb onesideorphase for tlie primary ope.radngpower supply ancl tlie otherside or phase for Üie trouble signal power supply of the firealarm systcm,.
1-5.2.5-2 Conncctions to the líght and power service shall beon a dedicated branch circuit(s). The circuítís) ancl connec-tions shall be mechanically protectcd. Circuit disconnectíngmeans shall have a red markíng, shall be accessible only toauthonzed personnel, and shall be identified as FIRE AlARiVlCLRCUIT CONTROL. The locatíon of the circuit disconnect-ing means shall be pennanently identiílcd at thc fire alarmcontrol uniL
1-5.2.5.3 Ovcrcurrent J?rotectíon. An ovcrcurrcnt protcctivedevice of suitable current-canying capacity and capable ofinterrupting the máximum short-circuít cun-ent to which itmaybc subject shall be providedin each ungroundccl conduc-tor. The overcurrent protective device shall be enclosecl in alocked orsealed cabinet located immedintely adjacent to thcpointof connection to the light and power conductors.
1-5.2-5.4 Circuit breakers or engine stops shall not beinstalled in such a manner as to cut off die power for lightíngor for operating elevators.
1-5.2.6 Secondaíy Supply Capacity ancl Sources. The sec-ondaiy supply shall automatically supply Ule energ)'to the sys-tem wíthiu 30 seconds, and wiüiout loss of signáis, \vhcrevcrtlie primar)' supply is incapable of províding the mínimumvoltage requircci for proper operation. The sccondaiy(standby) power supply shall supply encrgy to the system inthe event of total failure of the primar)- (maiu) power supplyor whcn the primaiy voltage drops to a level insuñícicnt tomaintain functionalit)' of the control equipment and system.components. Under máximum quiescent load (system. func-tioning in a non-alarm condition), thc secondaiy supply shallhave sullicicnt capacitj- to opérate a protected premises, cen-tral station, or proprietary system for 24 hours, or an auxiliaiyor remote station system for 60 hours; und, at tlie end of tbntperíod, shall be capable of opcratíng all alarm notífícationappliances used for evacuarían or to direct aicl to the locatdonof an emergency for 5 minutes. Thc secondary power supplyfor emergency voice/alarm Communications service shall becapable of operating the systcm under máximum quiescent
1999EdItion
72-36 NATIONAL HRE ALARM GODE
2-3.6.4.2* Air-sampling detectors shall give a trouble signa] ifdie airflow is outsíde Lhe manuíacturer's spccífied range. Tbesampling ports and in-line filter, if usetl, shall be kept clear inaccordance \vitl] the manufacturéis documentecl instmctions.
2-3,6.4.3 Air-samplingnetwork piping and fíttíngs shall be air-tight and permanendy fixed. Samplíng systein piping shall beconspicuously identífied as SMOKE DETECTOR SAMPLÍNGTUBE. DO NOT D1STURB, as follows:
(1) At cbanges in direction or brancbes of piping(2) At eacb side ofpenetrations of walls, floors, orotherbarriers(3) At intcrvals on piping tbat provide visibility widiia tlie
space, but no greater dian 20 ft (6 m)
2-3.6.5' High Rack Stoi-age. Where smoke detectors areínstalled to actúate asupprcssion system, NFPA13, Standardforih¿ Jnsiallation ofSpñnklerSysiems, sha!] apply.
2-3.6.6 HignAir-Movemcnl Arcas,
2-3.6.6.1 General. The purpose and scope of 2-3.6.6 shall beto provide location and spacing guidance for smoke detectorsintended íbr early warning of fire in high air-movement áreas.
Exception: Deleclors prauidedfor íhe control of smoke spread are cov-ered by the requiremenls qfSeclíon 2-10.
2-3.6.6.2 Location. Smoke detectors shall not be locateddirectlyin tbe airstream of supply registers.
2-3.6.6.3* Spacing. Smoke detectorspacingshall be in accor-dance with Table 2-3.6.6.3 and Figure 2-3.6.6.3.
Exception: Áir-samplingorprojected beam smoke detectors ínstalled niaccordance with the manufacturéis documented instmctions.
Table 2-3.6.6.3 Smoke Detector Spacing Base el onAirMovemení
Spacing per Delector
Tigure 2-3.6.6.3 High aír-movement áreas (not to bu uscd forunder-floor or above-ceilingspaces).
j.rjj-ij-1-iii.Liiii jjiii jiiiChange
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Jlil \_lLUUlg l-a —
peí- Hour
60
30
20
15
12
10
8.6
7.5
6.7
6
ft2
125
250
375
500
625
750
875
900
900
900
m3
11.61
23.23
34.84
46.45
58.06
69.68
81.29
83.61
83.61
83.61
800 (74.3)
700 (6S.O)
3 600(55.7)_fU
" 500(46.5)tu0.
% 400 (37.2)w
300 (27.9)
200 (18.6)
100(9.3),- -^
/
//
j
///
'
60 50 40 30 20 10 OAir changes per hour
2-4 RadiantEnergy-SensmgíireDclectors.
2-4.1* General. The purpose and scope of Section 2-4 shallbe to provide standards for the selectíon, location, and spac-ing of fire detectors thatsense the radiantenergyproducedbyburaing substances. Thcse detectors are categorizcd as ñamedetectors and spark/ember detectors.
2-4.2* JFírc Cliaractcristics and Detector Sclection.
2-4.2.1* The type and quantity of radiant energy-sensing firedetectors shall be determinedbased on Üje peiibnnance char-actenstícs of the detector and an analysis of the hazarcl, includ-ing the burningcharacteristicsof the niel, di e fire growtli rate,Üie enNáronment, tlie ambient conditions, and the capabilitíesof the extinguishing media and cquipmenL
2-4.2-2* Thcsclectíon of the radian t energy-sensing detectorsshall be based on the following:
(1) Matching of the spectral response of tlie detector to thespectral emissions of the fire or fires to be detected
(2) Minimizing tlie possibilit)' of spunous nuisance alaraisíVorn non-fire sources inherent to the hazard área
2-4.3 Spacing Consideran"ons.
2-4.3.1 General Rtdes.
2-4.3.1.1* Radiant energy-sensing fire detectors shall beemployed consistent with the lisíing or approval and theinvcrse square law, which defines Üie fire size versus distancecurve for the detector.
2-4.3.1.2 Detector quantity shall be based on the detectorsbeing positíoned so thíit no poinL requiring cletectíoii in thehazard área is obsüTicted or outside tbefield ofview of atleastone detector.
2-4.3.2 Spacing Considcrations for FJamc Detectors.
2-4.3.2.1* The location and spacing of detectors shall be theresult of an cngineeríng evaluation tliat indudcs the following:
(1) Size of the fire that is to be detected(2) Fuel involved
1999 Edilion
72-38 NATIONAL FTRE ALARívl CODE
2-6 Spi-iüLklcrAVaterflowAlanii-InJtíaüngDevices.
2-6.1 The provisions of Scction 2-6 shall apply to devices thatinitíatc an alarm indicatíng allow oí'water in a sprinklcr systcm.
2-6.2* Iniuation of tbe alarm sigaal shall occur within 90 sec-onds of waterflow at Üie alarm-initíating dcvicc wbcii flowoccurs that is equal to or greater Üian that from a single sprin-kler of tbe smallest orífice size installed in the system, Move-ment of water due to waste, surges, or variable pressure shallnot be indicatcd.
2-6.3 Pipingbetween tbe sprinklersystern and a pressure actu-ated alarm-inidating device sball be galvanized or of nonfcr-rous metal or other approved corrosion-resistant material ofnotless than 3/ain- (9.5 mm) nominal pipe size.
2-7* Delectíon of the Operaíion of Olher Automatic Extin-g^üshingSystcjTis. The operation of fíre extingmshingsystemsor suppression Systems shall imdate an alann signa! by alarm-uiitiating- devices instnlled 5a accorclance witl] tbeir individuallistín gs.
2-8 ManuaJlyActuatedAlanti-InlliatingDevíces. Manual fírealarm boxes símil be used only for fíre alarm-initíatíng pur-poses. Howcver, combinatíon manual fíre alarm boxes andguard's signalingstatíons sball be permittetl.
2-8.1 Mouuíing. Each manual fíre alann box sball be securelymounted. The operable pait of encli manual fíre alann boxshall be notless than 3]/2 & íl-1 m) aad not more than 4J/2 &(1.37 m) above floor level.
2-8.2 Location and Spacíng.
2-8.2.1 Manual fíre alann. boxes sball be located throughouttbe protcctcd área so that they are unobstructed and accessiblc.
2-8.2.2 Manual fire alann boxes shall be located within 5 ft(1.5m) oftbeexitdoorwayopeningateach exitoneacb floor.
2-8.2.3 Manual fíre alann boxes sball be mountecl on botbsicles of group openings o ver 40 ft (12.2 m) in width. Manualfíre alarm boxes shall be mountcd within 5 ft (1.5 m) of eachsidc oí'thc opcning.
2-8.2.4* Additional manual fire alarm boxes sball be providedso tbat Üie travel distance to the n cares ture alarm box will notbe in excess of 200 ft (61 m) measurecl hori7.ontally on thesame floor.
2-8.3* A coded manual fíre alarm box shall produce at leasttliree repetítíons of Lbe coded signal, with each repetí tíon toconsist of at least dircc impulses.
2-9 Supervisor)'Signal-luitíatüigDevices.
2-9.1 Control Valve Supervisor/ Signal-InítíaüngDevice.
2-9.1.1 Two sepárate and distinct signáis shall be iniüated:one indicatíng movernenLof the valve from its normal positíonand the other indicating restoration of the val ve to its normalposition. Tbe off-nonnal signa! sball be iniüated during tliefírst two revolutíons of Üie hand wbeel or cluring one-fifth oftbe travel distance of the valve control apparatus fromits nor-mal positíon. Tbe off-nonnal signal shall not be restored atany valve positíon except normal.
2-9.1.2 An initíatíng device for supervising the positíon of acontrol valve shall not interfere with tlic operatíon of thevalve, obstmct the view of its indicator, or prevent access forvalve maintenance.
2-9.2 Pj-essui-e SupervísorySígnal-Initíating Device. Two sep-árate and distinct signáis shall be initíated: one indicating thatÜie required pressure has increased or decreased and tbeother indicating restoration of tbe pressure to its normalvalué. The following requiremenls shall apply to pressuresupervisor}' signal-initíatíng devices:
(a) A pressure tank supervisor)'signaHnitíatíng device fora pressurized limitecl water supply, sucb as a pressure tank,sball indícate botb high- and low-pressure conditions. A signalsball be initíated when tbe required pressure incrcases ordecreases by 10 psi (70 kPa).
(b) Apressuresupervisoiysignal-initiating device for a dry-pipe spnnkler sj-stem shall indícate both high- and low-pres-sure conditíons. A signal shall be initíated when Üie pressureincreases or decreases by 10 psi (70 kPa).
(c) A steam pressure supervisor)' sígnal-inítiatíng devicesball indícate a low-pressurc condition. A signal shall be inití-ated prior to the pressure ñilling bclow 110 percent of themínimum operating pressure of Üie steam-operated equip-mentsupplied.
(d) An initíatíng device for supervising the pressure ofsources other Üian those specified in 2-9.2(a) Üírough (c) sballbe provided as required by the autbority havingjurisdiciion.
2-9.3 Water Levcl Supei-visojy Signal-ínítíaliiig Device. Twosepárate and distinct signáis sball be initíated: one indicntingthat the required water level has been lowered or raised andthe other indicatíng restoratíon.
2-9.3.1 A pressure taaksíganl-initíatíng device sha!! indícateboth high- and low-water levcl conditíons. A signal shall beinitíated when the water level falls 3 in. (76 mm) orrisesSin.(76 mm).
2-9.3.2 A supervisor}' signal-initiating desñce for other thanpressure tanks shall inítiate a low-water levcl signal wbcn thewater level falls 12 in. (300 mm).
2-9.4 "Water Tempei-alurc Siipej-visoiy Sigua!-luílialíiig De-vice. A tempera ture supcn-isoiy device for a water storagecontTiincr exposed to frcexing conditíons shall initiate two sep-árate and distinctive signáis. One signal shall indícate adecrease in water temperature to 40°F (4.4°C) and the otliershall indícate its restoratíon to above 40°F (4.4°C).
2-9.5 Room. Temperature Supervisoiy Signal-initiating De-vice. A room. temperature supervisor}' device shall indícate adecrease in room temperature to 40°F (4.4°C) and its restora-tíon to above 40°F (4.4°C).
2-10* Smoke Detector for Gouü-ol of Smoke Spread.
2-10.1* Smoke detectors installed and used to prevcntsmokespread by initíatíng control of fans, dampers, doors, and otherequipment shall be classifíedin tlie following manner:
(1) Área detectors tbat are installed in tbe relate d smokecompartments
(2) Detectors tíiat are installed in tbe air ductsystems
2-10.2* Detectors tbat are installed in tbe air duct system per2-10.1(2) shall not be used asa substí tute for open arca pro tec-tion. ,l.f open área protection is required, 2-3.4 shall apply,
2-10.3* JPurposcs.
2-10.3.1 To prevcntthc rccirculatíon of dangerous quantitiesof smoke, a detector approved for air duct use shall beinstalled on thesupplyside ofair-handlingsystemsas required
1989Edlt1on
APPENDIXA 72-121
figure A-2-4.3.1.1 Nurmali'/ed fire síze TS. distance.
16-
15-
14-
13-
12-
11 -(D
3 10-<D I
ffl 9 -'TIV o.tí 8 -
6-
5-
4-
3-
2-
1 -
Distance and sizeGritería íor appllcaüonshould fall Ir» shadedárea.
1 2 3 4 5
Normalized distance between detector and (¡re
The curve defines the máximum distance at which thedetector consistently detects a fire of defined size and fuel.Deteclors sbonld be employed only in the shaded área abo veIhc curve.
Under tlie best oí'conditíons, with no atmospheric absorp-tion, the radiant power reaching the detector is reduced by afactor of 4 if the distance between the detector and the fire isdoublcd. For the consumptíon of tlic atmosphcric cxlinction,die exponential term Zeta (Q is added to the equatíon. Zeta isa measure ot' die clariLy of the air at tlie wavelength under coii-sideration. Zeta is affcctcd by humidit)', dust, and any othercontaminants in the air that are absorbent at tlie wavelengthinquestion. Zeta generally has valúes between -0.001 and-0.1íbr normal ambient air.
A-2-4.3.2.1 The following are types of applicatíon for whichflame detectors are suitable:
(1) High-ceiling, open-spaced buildings such as warehousesand aircraí'L hangcrs
(2) Outdoor or semioutdoor arcas where winds or draughtscan preven t smoke fi'om reacliing a neat or smoke detector
(3) Ai'eas where rapídly develop'mg llaming fíres can occur,such as aircraft hangars, petrochemical production áreas,storagc and Lransfer arcas, natural gas installatíons, paintshops, or solvent áreas
(4) Áreas needing high fire risk machinery or installatíons,often coupled with an automatíc gas extinguishing system
(5) Environments that are unsuitable for other types ofdetectors
Some exü-aneous sources of radian t emissíons that havebeen itlentified as interfering \vith tbe stabilit)' of Üame detec-tors includc Üic following:
(1)Í2)(3)(4)(5)
SunlightLightningX-raysGamma raysCosmicrays
Í6) Ultraviolet radiation írom are welding(7) Electromagnetic interference (EM1, KFI)(8) Hotobjecís(9) Artificial lighting
A-2-4.3.2.3 The greater the angular displacement of tlie fireñ'om tlie optical axis of the detector, the larger the fire mustbecome before it is detected. This phenomenon establishesthe field of view of Üie detector. Figure A.-2-4.3.2.3 shows anexample of Üie effectíve sensitivity versus angular displace-ment of a flame detector.
Kgurc A-2-4.3.2.3 Normalized sensitmtyvs. angular displacement.
Normal
0°
30
Angle of Incidencewith radiant
15° power constan!30°
45
60
1.0 0.75 0.50 0.25
60°
0.25 0.50 0.75 1.0NormalÍ2ed dfstancefrom detector
A-2-4.3.2.4 Vírtually all radiant energy-sensing detectorsexhibit some kintl of fuel specificity. it' burned at uniformrates fj/sec (W)L different fuels emit diñerent levéis of radi-ant power in the ultraviolet, visible, and infrarecl poitions ofthe spectrum, Under free-burn conditions, a fire of given sur-iacc arca but of difieren t fucls burns at dificrcnt i-ates Q/sec(W)] and emits vai^ínglevéis of radiatíon in each of themajorpoitions of the spectrum. Most radiant energy detectorsdesigned to dctcct Jlame are qualíficd based on a defined fireunder specific conditions. If einplo>ing these detectors forfuels other tlian the defined fire, Üie designer should makccertain Üiat the appropriate adjustments to the máximum dis-tance between the detector and d:e ííre are made consistentwith thc fucl spccifícity of the detector.
A-2-4.3.2.6 This requircment has been satisfice! by the follo\v-ingmeans:
(1) Lens clarity monitoiing and deaning whcre a contami-nated lens signal is rendered
(2) Lens air purgeThe need to clean detector Windows can be reduced by the
provisión of air purge devices. These devices are not íbol-proof, however, and are nota rcplaccmenLfor regular inspcC-tion and testing. Radiant enei^^sensing detectors should notbe placed in protectíve housings (íbr example, behind glass)to keep tliem clean, unless such housings are usted íbr thepurpose. Some optical matenals are absorptive at Úie wave-lengtlis used by tlie detector.
A-2-4.3.3.1 Spark/ember detectors are installed primarily todetect sparks and embers that could, if allowed to continué tobum, precipítate a much larger fire or explosión. Spark/ember detectors are typicallymounted oa some fonri of ductor conveyor, monítoring the fuel as iL passes by. Usually, it isnecessary to endose die portion of tlie conveyor where thedetectors arejocatecl, as Üiese devices generallyrequire a dark
1S39 Ediíion
72-122 NATIONAL FIRE ALARfvf GODE
en virón mcnL Extrancous sources of radian t cmissions thatUave been identified as interfering with the stability of spark/cmbcr detccLors include the following:
O.) Amblentlight(2) Electromagnetic interference (EM1, RF1)(3) Electrostatíc discharge in the niel stream
A-2-4.3.3.2 There is a mínimum igiiitíoa power (watts) íbr allcombustible dusts. If the spark or ernber is incapable of deliv-ering" that quan títy of power to the adjacent combustible mate-rial {dust), an expanding dust Jiro cannot occur. Tbeminimum ignítion power is detenniaedby the niel chemistry,niel partí cíe size, niel concentratíon in air, and ambient con-ditions such as temperature and humidity.
A-2-4-3.3.4 As Üie distancc between the fire and the detectorincreases, the radianL power reacbing Qie detector decrcases.K-eíer to A-2-4.3.1.1 for additional information.
A-2-4.3.3.5 The greater the angular displacement oí" the firefrom die optical axis of tlie detector, the larger tlie fire mustbecome before it is detected. This phenomenon establishestlie field of view of Üie detector. Figure A-2-4.3.2.3 shows anexample of the eifective sensitivity versus angular displace-ment of aflame detector.
A-2-Í.3.3.6 This requirement has been satisfied by me follow-ing means:
(1) Lens clarity moni to ring and dcaning where a contami-natcd lens signa! is rendered
(2) Lens airpurge
A-2-5-3 The performance characteristics of the detector andthe área into which it is to be installed síiould be evaluatcd tominimice nuisance alarais or conditions Lhat would interfere\vith operatíon.
A-2-6.2 The waterflow device should be fíeld adjusted so thatanalannisinitiatednomore thanBOsccondsaftcrasustamcdflow of atleast 10 gpm (40 L/nún).
Features that should be invcstigated to minimice alannresponse time include the following;
(1) Elimination of trappedairin the sprinkler system piping(2) Use of an excess pressurc pump,(3) Use of pressure drop alann-initiating devices(4) A combination thereof
Care should be used when choosing watcrilow alarm-initi-atíng desees for hydraiilically calculated looped systems andLhost; systems usíng siiiall orífice sprinlders. Such sysLenismight incorpórate a single pointflow of significantly less Üian10 gpm f-iOL/min). In such cases, additional waterflow alarm-initíating clevices or the use of pressure drop-type waterflowalarm-initiating desees mightbe necessary.
Care should be used when choosing waterflow alarm-imti-atíngdcviccs for sprinkler systems that use on-off sprúiklers toensure diat an alarm is inidated in the event of a waterflowconditíon. On-off sprinklers open at a pretletermined tem-perature and cióse when tbe temperatura reaches a predeter-mined lower temperature. Wiüi certain types of 15 res,wateiilow might occur in a series of short bursts of a duran" onof 10 seconds to 30 seconds eacb. An alarm-ínitíadng devicewith retard might not detect wateiHow under these condi-tions, An excess pressure system or a system that operates onpressure drop should be consitlered to facilítate wateiHowcletectíon on sprinkler systems that use on-off spnnklers.
Excess pressure systems can be used with or without alannvalves. The following is a description of one type of excesspressure system with an alann val ve.
An excess pressure system with an alnrm valve consists of anexcess pressure pump with pressure switches to control theoperation of the pump. The inletof the pump isconnected tothe supply sícle of tlic alarm A'alvc, and the outlet ís conncctcdto the sprinkler system. The pump control pressure switch isof tlie differential type, maintaining tlie sprinkler system pres-sure above the main pressure by a constant amounL Ánotherswitch monitors low sprinkler system. pressure to initiate asupervisor}' signal in the event of a failure of the pump orother malfunction. An additional pressure switch can be usedto stop pump operatíon in the event of a defíciencyin watersupply. Ánother pressure switch is connected to the alann out-let oftlie alann valve to initiate a waterflow alann signal whenwaterflow exists. This typc of system also inherently preventsfalsealarms due to water surges. The sprinkler retarcl chambershould be eliminated to enhance the cletectíon capability oftil e system for short durad o n Üows.
A-2-7 Alann initiation can be accomplished by devices thatdetect the following:
f 1) Flow of water m foam systems(2) Pump activation(3) Difíerential pressure(4) Pressure (for example, clean agentsystems, carbón diox-
ide systems, and wet/dry chemical S)-5tems)(5) Mechanical operadon of a reléase mechanism
A-2-8.2-4 Itis not the intent of 2-S.2.4 to require manual fírealann boxes to be attached to movcable partitíons or to equip-ment, ñor to require Lhe installarion of pennanent structuresfor mounting purposes only.
A-2-8.3 Kecommended coded signal designatíons for build-ings that have four floors and múltiple basements are pro-vided in Table A-2-8.3.
Table A-2-8.3 Recommended Coded Signal Designatíons
Locatíon
Fouilh floor
Thírd Boor
Second floor
First floor
Basement
Sub-basement
Coded Signa]
2-4
2-3
2-2
2-1
3-1
3-2
A-2-10 Refer to NFPA 101®, LifeSafety CodP, for the defínitionof smokt; comparlmenl; NFPA. 90A, Standard for the hislallaiion ofAir CojKÜtioning and Venlilating Sysisins, for Üie defínition of
Irol Systtwis, for the dcfínitíon of smokezone.
A-2-10.1 Smoke cletectors located in an open area(s) shouldbe used raüier than duct-t>pe detectors because of dic düu-tion eftect in air ducts. Active smoke management systemsinstalled in accordance with NFPA 92A, Recominended Pradicefor Smohe-Conlrol Systews, or NFPA 92B, Gnidefor Smoke Manage-
1999 Editlon
APPENDIXA 72-129
A-4-3.1.5 Volee intelligibilit}' should be measured in accor-dance witb. the guidelines in Annex A oflEC 60849, SecondEdición: 1998, SonndSysiemsJorEmergñncyPinposes.V3\itn testedín accordance with Annex B, Clause Bl, ot'JEC 60849, the sys-tem should exceed the cquivalent ofa common intelligibilit)'scale (GIS) score of 0.70. JLntelligibility is achicved when thequantity /fllH, as specified in B3 of JffiC 60849, exceeds thisvalué, /j ís the arithmetical average of the measured intelligi-bility valúes on di e GIS and O" fsigma) is the standard deviationof the resulte.
Objective means of detcrminingintelligibilit)' are found in1EC 60268, Fart 16, Second Edition: 1998, The Object'ae RalingofSpeech ínieüigibility fy Speech Tmnsmlsslon Index. Subject-basedtcchniques for mcasuring intelligibility are defíned by ANSÍS3.2-1989, Melhodjor Measuñng the Jntelligibilily of Speech OaerCommunications Systems. ANSÍ. S3.2-1989 should be consideretlanacceptablealternativc to JSOTR48703w[iei-e refercncedinIEG 60268, Part 16, Second Edition: 1998, The Objecthte RatingofSpeech Jnielligibilily by Speech Transmission índex.
A-á-3.2 The typical average ambient sound level for the occu-pancies specified in Table A-4-3.2 are intended onlyfor designguidance purposes.
The typical average ambient sound levéis specified shouldnot be iised in lieu of actual sound level measurernents.
Tablc A-4-3.2 Averagc Ambient Sound Level Accordiiig toLocation
LocationAverage Ambient Soirad
Level (dBA)
Business occupancies
Educational occupancies
Industrial occupancies
Instítuüonal occupancies
Mercantil e occupancies
Fiers and water-surroundedstructures
Flaces of assembly
Residencial occupancies
Storage occupancies
Thoroughfares, high densityurban
Thoroughfares, médium, den-sity urban
Thoroughfares, rural andsuburban
Tower occupancies
Underground s truc tures andwindowless buildiugs
Vehicles and vessels
55
35
30
70
40
35
40
50
A-4-3.2.2 In áreas where the background noise is generated bymachiner)' and is fairly constan t, a írcquency analysis can bewarranted. It might be íbuud that the high sound levéis arepredomiuately in one or two frequency bandwiclths — oftenlower frequencies. Fire alarm notíficatíon appliaoces procluc-ingsound in onc or two othcr frcquency bandwiclths can ade-quately penétrate the background noisc and providenotification. The system would still be designad to produce orhave a sound level at the particular frequency or frequencybandwidth of at least 15 dB above tlie average ambient soundlevel or 5 clB above the máximum sound level having a dura-tíon ofatleast60seconds,whicheveris greater.
luveryhigh noiseáreas,suchas theaters, dancehalls, night-clubs, aod machine shops, sound levéis cluring occupicd timescan be 100 dBA and higher. Peaksounds might be 110 clBA orgreater. At other occupied times, the sound level might bebelow 50 dBA. A system designed to have a sound level of atleast 15 dBA íibove the average ambient sound level or 5 dBAabove the máximum sound level having a duratíon of at least60 seconds might result in a required fírc alarm level in excessof the máximum of 115 dBA A viable option is to reduce orelimínate the background noise. Froiessional theaters or otherentertainment venues can have roatl show connection panels(rejer lo NFPA 70, National Eieclñcal Code, Seciion 520-50) forü'oupes to connect tlieir light and sound systems to. Thesepower sources can be conü'olled by tlic íire alama system. Inless formal applications, such as many nígbtclubs, designatedpower circuíts could be controlled. DHigcnce needs to be exer-ciscd to ensure that the controlled circuits are used.
Also, in occupancies such as machine shops or other pro-cluction facilíties, care must be exercised in tlie design toensure that the removal of power to tlie noise source does notcréate some other hazard. As with other fire safcty functions,control circuits and relays would be monitored for integnty inaccordance with Chapters 1 and 3.
Appropriate audible signaling in high ambient noise áreasis often difficult Áreas such as automotive assembly áreas,machining áreas, paintspi-ay áreas, and so on, where the ambi-ent noise iscausedby die inanufacturingprDcessitself requirespecíal consideratíon. Adding additional audible notificationappliances that merely contribute to thealreadynoisy en^ron-ment might not be appropriate. Otlier aleiting techniquessuch as visible notification appliances, for example, coukl bemore effectively usecl.
A-4-4 The mountingheightof the appliances affects the distri-bution pattern and level of íllumination produced by an appli-ance on adjacent surfaces. It is this pattern, or effect, thatprovides occupant notifícation by visible appliances. Ifmounted too high, the pattern is larger, but at a lower level ofÍllumination (measured in lumenspersquare foot orfoot-can-dles). Jf mounted too low, the Íllumination is greater(brighter), but the pattera is smaller and migbt not overlapcorrectlywiüi that of adjacent appliances.
A qualifíed designer could choose to present calculationsto an authorit)' ha\ingjuríscliction showing thatitis possible touse a inounting hcigbt gi-cater Üian 96 in. or less than 80 in.providedan equivalentlevel ofilluminatíon is achieved on theacljacent surfaces. This can be accomplished by using listedhígher intensíty appliances or doser spacing, or boíli.
Engineeiing calculations should be prepared by qualifiedpersons and shouldbe submitted to the authority havingjuris-diction showinghowtheproposedvariation achieves the sameor greater level ofilluminatíon provided by the prescriptivercquiremcnts of Section 4-4.
lesa Edltion
72-188 NATIONAL FIRE ALARM GODE
B-5.1.3 When a ftiel molecule is oxidúed in the combustiónproccss, the combustión intermedíate molecule must loseenerg>f to become a stable molecular species. This energy isemitted as a pboton with a unique wavelength determined bythe following equation:
where:
e = energy (joules)h = Plank's constant (6.63E-23joule-sec)c = speed of light (m/sec)
?^ = wavclcngth (microns)[1.0 joule = 5.0345E+18ÍX,), where X. is measured in
microns.]
B-5.1.4 The choice of the typc of radiant energy-sensingdetector to use is determined by the type of emissions that areexpectedfrom the fire radiator.
B-5.1.4.1 Fuels that produce a fíame, a streamof combustibleor Üamrnable gases involved in the combustión reaction witha gaseous oxidizer, radíate quantum emissions, These fuelsinclude flammable gases, flammable líquids, combustible liq-uids, and solicls that are burning with a flame.
B-5.1.4.2 Fuels that are oxidizcd in thc solid phasc or radia-tors tliat are emítting due to their internal temperature(sparks and embers) radiate Plankian emissions. These fuelsinclude carbonacious fuels such as coal, charcoal, woocl, andcellulosic fibcrs that are burning without an establishecl Eame,as well as metáis that have been heated due to meclianicalimpacts and friction.
B-5.1.4.3 Almost all combustión events produce Plankianemissions, emissions tliat are the result of the tbermal energyin the fuel mass. Therefore, spark/ember detectors that areclesigned to detect Lhese emissions are not fuel specific. Fíamedetectors detect quantum, emissions that are the result ofchanges in molecular structure and energy state in the gasphase. These emissions are uniquely associated witli particularmolecular structures. This can result ín a flame detector thatis vcry fuel specific.
B-5.1-5 Affects of Ambieut. The choice of radiant energy-sensing detector is also limited by the affect of amblen t concli-tions. The design must take into account the radiant en erg)'absorption of the atmosphere, preseace of nonfire-relatedradiation sources that might cause nuisance alanns, thc clcc-tromagnetic energy of thespark, ember, orfire tobe detectcd,Üie distance from tlae fire source to the sensor, and character-isrics of tlie sensor.
B-5.1.5.1 AmbientNon-Fire Radiators. Most ambients con-tain non-fíre radiators that can emit at wavelengths used byracliant energy-sensing detectors for fíre detección. Thedesigner should make a thorough evaluation of the ambientto identify radiators tliat have the potential for producingunwarranted alarm response from radiant energy-sensiiigdetectors. Since radiant energy-sensing detectors use elec-tronic components that can act as antennas, the evaluationshould include radio band, microwave, infrared, visible, andultravioleL sources.
B-5.1.5.2 AnibientRadianíAbsorbance. The médium íliroughwhich racliant energy passes from lire source to detector has afinite transmittance. Transmittance is usually quantifíed by itsreciproca!, absorbance. Absorbance by atmospheric species var-íes witli wavelength. Gaseous species absorb at the sanie wave-Icngllis that thcy cmiL Paiticulate species can transmit, rcflect,or absorb racliant emission and the propoilion Üiatis absorbedis expressed as tlie reciprocal of its emisávity, £.
B-5.1.5.3 Coiiíainination of OjjticálSurfaces. Radian.t energycan be absorbed or reflected by materials contaminating theóptica! surfaces of radiaut energy-sensing detectors. Thedesigner should evalúate the potential for surface contami-nación and implementprovisions for keeping these surfacesdeán. Extreme cautíon must be employed when consideringthe use of surrogate Windows. Common glass, acrylic, anclotber glazing materíals are opaque at die wavelengths usedby most ñame detectors and somc spark/embcr detectors.Placing a winciow between thc detector and che hazard áreathat has not been listed by a nationally recognizecl testinglaboratoiy (NRXL) for use witli the detector in qucstion is aviolación of the detector listíng and will usually result in a sys-tem Üiat is incapable of detectíng a fíre in the hazard área.
B-5.1.5.4 These factors are importan t for several reasons.First, a radiation sensor ís pnmanly a line-of-sight dexice, andmust^see1* the firc source. If there are other radiación sourcesin Üie área, or if atmospheric condítions are such that a largefraction of tlie radiation coulti be absorbed in the atmosphere,tlie type, location, and spacing of die sensors could beafi'ected. In addition, Üie sensors react to spccifíc wavelengths,and thc fuel must emit radiation in the sensor's bandwidth.For example, an infrared detección device witli a single sensortunecí to 4.3 microns (the CO2 emission peak) cannot beexpected to detect a non-carbon-based fíre. Furthermore, tliesensornecds tobeable toresporidreliably within therequircdtime, especially when activating an explosión supprcssion sys-tem or similar fast-response extinguishing or conn'ol system.
B-5.1.6 Detector Response Model. The response of radiantenerg>'-sensing detectors is modeled with a moclifíed in versesquarc relationship as shown in the foliowing equation [5]:
kPe~ (32)
where:
S = radiant power reaching the detector (W) suffi-cient to produce ularm response
k = proportionalit)' constant for the detectorP — mdiartt power cmittcd by thc firc (W)t, = extinction coefficíent of air at detector operating
wavelengthsd = distance between the fíre and the detector
This relationship models tliefire as apoint source radiator,of uniform racliant oucput per steradian, sorne distance (d)from the detector. This relationship also models the effect ofabsorbance by the air between the 11 re and the detector asbeing a uniform extinction function. The designer rmist vcrifythat these modeling assumptions are valia for the applicatíonin question.
1999 Edííion
ANEXO CINFORMACIÓN
TÉCNICA
DETECTOR DE FLAMA
CARACTERÍSTICAS
Respuesta instantánea a la radiación ultravioletaRespuesta instantánea a la radiación infrarrojaPrueba de integridad visual automática y manual (vi).Sensibilidad ajustable y retraso de tiempo.Todas las funciones de prueba automática se realizan con el sistema en líneaLa alarma y la falta de identificación automática indicadas poruña salida de O a 20mA y estado LEDs.Las salidas de relay para el fuego y falta de identificación (solamente UV/IRS-AR).
ESPECIFICACIONES DEL DETECTOR
• Rango de Voltaje que opera:24Vdc nominal: 10.5 a 32 VdcPotencia de Consumo (UV/IRS-A):3.6 Watts nominal4.1 Watts máximo cada 24Vdc.
• Rango de Temperatura:Operando: -40°C a +85"C (-40°F a +185"F)AImacenando:-55°C a +125°C (-65'F a +257°F)
• Dimensiones:Refiérase a las Figuras 1 y 2
• Materiales del Detector:Aluminio cobre-libre anonizado oacero inoxidable 316 (opcional)Peso Bruto (aproximado):2 Ibs (0.9 kilogramos)
• Rango de Sensibilidad espectral:Los detectores responden a la radiación UV sobre ej de 1bD a
260 nanómetros (1850 a 2600 angstrons) y radiación IR en el rango de4.4 rnicron
Cono de Visión:Cono de visión de120° cuando mide de acuerdo a la normaNFPA72.Corriente de Salidas:4-20mA DC en una resistencia máxima de 800 Ohms a32Vdct iSOOhmes a 1D.5VdcRespuesta:3, 4, 5 o 7 segundos,Sensibilidad:8, 16, 24 o 32 cuentas por segundoRango de humedad:O a 100% de humedad relativa
• Indicación de estado del Sistema:LEDs rojos, amarillos y verdes indican fuego, fallo y estado
operacional.
FíS'j'aS- DiíTísnEitsisS tí:! Sspsrts
SENSIBILIDAD DEL DETECTOR
RANGO DE SENSIBILIDAD ESPECTRAL
Los detectores de fuego UV/IRS-A & UV/IRS-AR responden a las longitudes de onda de ia radiación de 185 a 260 nanómetros(1850 a 2600 angstrons) y el rango de 4.4 mieras. La Figura 5 ilustra el rango de sensibilidad y compara este rango a otras formasde radiación. Note que radiación UV que alcanza la tierra del sol no extiende en el rango de sensibilidad del detector, ni haceradiación de la iluminación artificial normal, como fluorescente, vapor del mercurio y lámparas incandescentes.
Los ajustes están hechos poniendo el interruptor DIP en el lado del módulo interior. Las calibraciones de fábrica están 5 segundosde retraso de tiempo en 24 lecturas (cps). Las tablas 1, 2 y la Fig.6 ilustran los settings de sensibilidad y de retraso así como lafigura indica la localización del del Interruptor DIP cuando se encuentra en funcionamiento.
100
SENSIBILIDADRFI-ATtVADEL DETECTOR
50SENSIBILIDADRELATfv'ADcSUMINISTRODF I.U7 FLMM DE GAS,
100 2GO 300 400 500 600 700 ¿00 300 1000
WAVELENGTmNM)
RANGO ULTRAVIOLETA RANGO DE V!5!2!L!CAD RANGO !NFSARROJO
Ft'g.5.- Rango de Sensibilidad del Detector comparado con otras formas de radiación.
SETTINGS DE SENSIBL1DAD DEL SISTEMA
Scounis (cps}
16 counts (cps)
24 counts (cps)
32 counts (el cps}
Swiích 1
ON
ON
OFF
OFF
Switch 2
ON
OFF
ON
OFF
Tabla 1. — Settings de Sensibilidad del Detector
SETTINGS DE RETRASO DEL SISTEMA
3 segundos
4 segundos
5 segundos
7 segundos
Swftch 3
ON
ON
OFF
OFF
Switch 4
ON
OFF
ON
OFF
Tabla 2. — Settings de Alarma de retraso en respuesta
ON
OFF
interruptor DIP Localizado
en el Lado del Módulo
Fig. 6.-Funcionamiento del Interruptor DIP y Localizarían
DIAGRAMA DE CONECCION PARA UV/IRS-A
Green
Rué
Biarf;
<lo
W = Señal de saíidaBLK= Común -R = 1Q.5-32VdcB - VI Manual (Opcional)Green = Tierra
CONMOCIONES EXTERNAS
VI TEST- (OPCIONAL) operador manualV! si es usado, desconecte4-2GmA- señai de saüda-24Vdc- señal de salida+24Vdc- entrada de potencia
JB4-UV-T-ASSYJunction Boxcon conectar acoplado
Shield io Earth Ground
Fuente
Contacto Momentáneopara prueba Manual (VI) (OPCIONAL)
POSICIÓN Y DENSIDAD DEL DETECTOR
NOTA:No montar los detectores UV/IR cerca del techo de edificios donde el humo podría acumularse antes que cese la llama. Espreferible montar los detectores en las paredes algunos pies (aproximadamente 1 metro) debajo del techo dónde puederesponder antes de que se obscurezca el área por el humo. Se recomienda acortar el setiíng de alarma cuando existaacumulación de humo durante un fuego. Si es probable que el humo denso aumente a prior para arder (como en un incendioeléctrico), suplemente los detectores UV/IR con otra protección. Tener presente al montar los detectores, que el lente no estedirigido hacia fuentes de falsa alarma.
INCORRECTO
RESPUESTA AL FUEGO
Corriente, Relay & Condiciones de Salida LED.- La corriente DC de salida 4-20mA DC transmite la información del sistema aotros dispositivos. La corriente de salida puede cablearse por funcionamiento no-aislado. La corriente de salida puede teneruna resistencia externa máxima de 600 Ohms en 10.5 a 32Vdc. La Tab]a3 muestra los niveles de corriente de salida paravarias condiciones. La Tabla 4 muestra las condiciones LED durante varios estados de funcionamiento.
Comente de Salida
OmA
1mA
2mA
4mA
6mA
8mA
10mA
11mA
12mA
16mA
20mA
Situación
Cortocircuito ó perdida de potencia
Falta de potencia interna o el sistema de potencia fuera de rango. Falta de relayactivo en UV/IRS-AR
Fracaso en prueba automática ó manual def v¡. Falta de relay activo en UV/IRS-AR
Operación normal
Fuente de UV de fondo
Fuente de [R de fondo
Prueba manual del vi (adecuada) limpie todas las superficies ópticas
Prueba manual del vi (buena) las superficies ópticas están moderadamente limpias
Prueba manual del vi (excelente) todas las superficies ópticas están limpias
Alarma instantánea
Fuego detectado. Relay de fuego activo en UV/IRS-ARTabla 3- Condiciones de Comente de Salida
Estado LED
Operación normal
Falta de Integridad visual (vi)
Falta de Potencia
Fuego
Prueba manual de integridad visual (vi)
Verde
Sólido
Sólido
Amarillo
Intermitencia
Sólido
Rojo
Intermitencia
Sólido
Tabla 4- Condiciones de Estado LED
MANTENIMIENTO RUTINARIO
Los detectores de fuego UV/IRS-A & UV/IRS-AR no requieren ninguna calibración periódica. Para mantener la sensibilidadmáxima, el lente y el reflector debe limpiarse en una rutina básica que depende del tipo y cantidad de contaminantes en elárea.
El alojamiento del empaque en el lente del detector se usa para evitar la entrada de agua. Este alojamiento debe abrirseperiódicamente y lente inspeccionado para descansos o sequedad. Para probar el lente, quítelo del detector que aloja y estíreloligeramente. Si los crujidos son visibles, el lente debe reemplazarse. Cuando se reinstale, asegúrese que este propiamentesituado en su lugar.
SOLUCIONANDO PROBLEMAS
El vi automático (integridad visual) ofrece chequeos continuos al detector para la respuesta correcta. Si se descubre unproblema, la Tabla 3 muestra ios niveles de corriente de salida para varias aplicaciones.
REPARACIÓN Y RETORNO DEL DISPOSITIVO
Los detectores de flama UV/ÍRS-A & UV/IRS-AR no se diseñan para ser reparados por el cuente en el campo. SÍ un problemase desarrolla, primero revise cuidadosamente el conexionado apropiado y la programación. SÍ es determinado que el problemase causa por un funcionamiento defectuoso eléctrico, la unidad debe devolverse a la fábrica para la reparación.
DETECTOR DE GAS
DESCRIPCIÓN
La siguiente tabla resume las características del UT-P-S1R100-100-A.
Tabla de modelos y propiedades
PROPIEDADES
Automático, calibración manual
SensorGuard(UnÍ-Tran LEL)
Indicadores LED
Las pruebas
Corrientes aisladas O/P
La calibración no-intrusa
4 display LED alfanuméricos
UT-P-SIR100
*
+
**
-
*
*
CARACTERISTICAS
• Texto completo, display alfanumérico LED (diodo emisor de luz)Rápida y fácil calibración personal.
• No se requieren otros ajustes manuales.Componentes explosión-proof.
• Corrientes de salida (4-20mA) aisladas o sin aislar.• Indicadores LED y display luminosos.
Amplio rango de voltaje de operación: 10.5 a 32Vdc.Temperatura compensada en el circuito.
• Precisión de salida análoga de O a 20mA.
PRECACUCION: POR RAZONES DE SEGURIDAD ESTOS EQUIPOS DEBEN OPERARSE Y REPARARSE SOLAMENTEPOR PERSONAL CALIFICADO. LEA Y ENTIENDA COMPLETAMENTE EL MANUAL DE INSTRUCCIONES ANTES DEOPERARLO O UTILIZARLO.
ESPECIFICACIONES
Voltaje de Operación:10.5 a 32Vdc medidos en los terminales del
transmisor con el sensor y corriente activa.
Potencia de Consumo:2.8 vatios nominal, 78mA nominal3.4 vatios máximo, 110mA máximo
• Temperatura de funcionamiento:-40°C a +75"C (-40T a +1670F)
• Rango de Detección:O a 100% LEL de metano o propano.
• Exactitud:± 3% LEL sobre un 50% LEL,
± 5% LEL sobre un 50% LEL.Tiempo de Respuesta a 90% (100% LELaplicado):Menos de 30 segundos
• Tiempo de respuesta a baja alarma típica(100% GAS aplicado):3 segundosCorriente de salida:4 a 20 mA dentro de una resistencia máxima de800 Ohms @ 32Vdc4 a 20 mA dentro de una resistencia máxima [email protected].
• Dimensiones:Refiérase a la Figure!.
• Peso:5.28 libras (2.4 kilogramos).
• Garantía;3 años en la parte electrónica del sensor
LOCALIZACÍÓN DE SENSORES
Figura 1- Dimensiones de JBdef dotador
No hay ninguna regla definitiva para determinar la cantidad y localízación de detectores de gas para proteger cualquierfacilidad particular. Localice ios sensores cuidadosamente en todas las áreas dónde el escape de gas puede esperarse ydonde es necesario detectar la presencia de gas no deseado. Use la redundancia dónde se requiere Habilidad ó protecciónmejorada. La luz de los gases como el metano tienden a subir mientras los gases pesados como el propano tienden aaumentar en las áreas bajas. Busque consejos de expertos que conocen las características del gas detectado, modelos demovimiento aéreos y la facilidad. Use e) sentido común y refiérase a varias publicaciones que discuten las pautas generalespara su industria.
MONTAJE
La caja debe orientarse de tal forma que el sensor esté en el lado-bajo de la caja. Use un sello conduit y un conduítrespectivo para cablear con el fin de prevenir ingreso de agua o condensación a la caja a través del conduit o su adecuadaconección.
CONECCIONADO
Refiérase a los códigos de instalación eléctrica aplicables cuando vaya a instalar y cablear el UNI-TRAN-SIR100 LEL.Después del cableado en el campo se ha conectado cuidadosamente según Fig. 3 & 4 REVISE QUE LOS CABLESCORRECTOS SE CONECTEN A LOS TERMINALES CORRESPONDIENTES Y LOS NIVELES DE VOLTAJE NO EXCEDANLAS ESPECIFICACIONES.
LED DE STATUS INICIAL
La versión Premium con display aifanumérico proporciona una variedad de comandos en el idioma inglés (otros idiomasdisponibles) a través del display para suplementar las secuencias LED y ayudar al operador.
Por favor referirse a la siguiente lista y ver la Tabla de Respuestas:
RETRASO DE ENCENDIDO;demora de encendido en progresoSWITCH DE ENCENDIDO: el switch se activa en forma magnéticaFALLO DEL SENSOR: fallas presentes en el sensor, error en conexionadoSETTING ZERO: setting de calibración en progresoAPLIQUE 50% LEL: aplique 50% de calibración de gas completaEl PALMO PONIENDO: el gas del palmo descubrió, palmo automático que pone en marchaREMUEVA EL GAS: quite el gas de la calibraciónFALTE CAL: los calibración palmo poniendo fallaronTIEMPO-FUERA: (a calibración falló, ningún gas descubrió en la calibraciónLa FALTA del SENSOR: sensor o conexiones del sensor fallaronNEG DRIFT: la tendencia del sensor negativa excesiva
TERMINALES DE CONECCION
Terminales del Uni-Tran-SIR1QO LELModelo: Premium
Figura 2.- Arreglos terminales UNI-TRAN
SIR100LEL Sensor
To MonitorFigura 3,- Diagrama Coneccion Terminales UNI-TRAN para
Rendimiento actual Non-Isolated
*C4vEC
SÍR100i r— i r-* •ll"' '""•'LEL Sensor
1
cc"n"
'OíU
( >l
C )
lou"0
-
1-T3 DJÍ
To Monitor
+ -
Figura 4.- Diagrama Coneccion Terminales UN1-TRAN paraRendimiento actual Isolaíed
MONTAJE DE SEPARACIÓN DEL SENSOR USANDO EL EQUIPO UNI-TRAN
Uni-Tran
- To Monitor
JB2 and CB4Sensor Termination
SIR100SENSOR
Figura 7- Separación de sensor concableado de conección
VIDA DEL SENSOR
Puede esperarse que la vida del sensor del SIR100 exceda 5 años.La respuesta del sensor puede deteriorar muy lentamente sobre un período de años, dependiendo de la exposición a factoresmedioambientales. Si la calibración se pone imposible por cualquier razón, la salida analógica cambiará repetidamente entreS.OmA y 3.3mA. Los estados de luz LED rojo / verde. Instale un nuevo sensor de SIR100 y re-calibre.
TABLA DE RESPUESTAS
La siguiente tabla de respuesta es utilizada para la calibración del detector, a pesar de que ya de la fábrica vienecalibrado, sin embargo debe inspeccionarse de 3 a 6 meses, si es necesario se calibra.
COND1TION
Síart-up delay
ExcessdriftMO%)
Auto Zero set
Appiy calibration gas
Span is set, remove gas
Return ío normal operaíion
Normal
Gas Present
Calibration Faiied
Current O/P
(mA)
3
2,5
3
3,3
3.6
3,6
4
4.4-20.0
Current output
toggles between
S.OmA & 3.3mA
Status LED
RED
Slow Flash
Blip/blink
Fast Flash
Blip/blink
Flashes
between Red
& Green
Status LED
GREEN
Solid
Solid
Solid
Biink / blank
Sofid
Aiphanumeríc display
Premiun model
START DELAY
NEG DRIFT
SETTINGZERO
APPLY50%LEL
REMOVE GAS
CAL COMPLETE
0%
00%to100% LEL
FAIL CAL
DETECTOR DE HUMO
ESPECIFICACIONES
TamañoAltura:Diámetro:Peso:Rango de Temperatura de funcionamiento:Rango de Humedad que opera:
2.4 pulgadas (6.1 cm)4.0 pulgadas (lü.lcm)0.6 Ib. (277g)
00a+490C(320a1200F)10" a 93% Humedad Relativa sin-con densa ció n
BASE B402B Plug-¡n DEL DETECTOR
ESPECIFICACIONES
Diámetro Base:Altura Base:Peso:Rango de Temperatura que opera:Rango de Humedad que opera:Voltaje del sistema:Salida-a Capacítance:Valuaciones de reserva:
Valuaciones de Alarma:
6.2 pulgadas (15.7cm)1.1 pulgadas (2.8cm)0.3lb. (130g)EI00a + 490C(32Da120°F)10% a 93% Humedad Relativa, Non-condensador,24VDC0.02 m F Máximo
20 Mínimo de VDC29 Máximo de VDC120«A Máximo17 mA Mínimo36 mA Máximo
Fíg. 2 Base B402B de detector
CABLEADO
Las conexiones del alambre son hecho despojando aproximadamente 3/8" (1cm) el aislamiento del fin de cada alambre,resbalando el fin desnudo del alambre bajo el plato de la alerta, y apretando el tornillo del plato para sujetarlo. Use las medidasde la tira amoldadas en el interior y parte inferior de la base para la facilidad de alambrar a los terminales enírel -5 y a losterminales entre 12-14, respectivamente como se ve en Ja fíg2.
DIAGRAMA TÍPICO DE CONEXIONES INTERNAS DEL DETECTOREl diagrama ilustra las conexiones internas del detector Y la base .
PRUEBAS
Este sensor debe probarse y debe mantenerse siguiendo regularmente los requerimientos de NFPA 72. Para la respectivaprueba desactive la zona o sistema que está en mantenimiento para prevenir alarmas no deseadas.
Los detectores deben probarse después de la instalación y el mantenimiento periódico. Los 1451A pueden probarse comosigue:
1. Ponga el imán contra la tapa opuesta al enchufe de módulo de prueba. (Vea Figura 3).2. Los LEDs en el detector deben activarse dentro de 30 segundos.3. Restablezca el detector al panel de control del sistema.
Fig. 3 Prueba del detector
Los detectores que fallan estas pruebas deben limpiarse como se describe bajo un MANTENIMIENTO adecuado. Si losdetectores todavía fallan estas pruebas éstos deben volverse para reparación respectiva.
MANTENIMIENTO
Desactive la zona o sistema que se dará mantenimiento para preveniralarmas no deseadas. Se recomienda que el detector se remueva de su basede montaje para facilitar su respectiva limpiesa. El detector se limpia comosigue:
1. Remueva la pantalla del detector y la cubierta de ensamble levantando lostres dientes de la cerradura
al tope de la tapa, girando la tapa en sentido contrarío a las agujas del reloj,y tirando la pantalla y
cubierta de ensamble fuera del detector. (Vea Figura 4)2. Remueva la pantalla de la tapa.3. Use un aspiradora para remover el polvo de la pantalla, la tapa, y la cámarasensora.4. Después de limpiar, saque una película de la pantalla en la tapa, entoncesubique la tapa y pantalla de
ensamble en el detector, girando en e\o de las agujas del reloj hastaque se asegure en su
ubicación correcta.5. Reinstale el detector.6. Pruebe el detector como se describe bajo PRUEBAS.7. Notifique a las autoridades apropiadas que el sistema regresa a sufuncionamiento.
Plántula removióle(IVNKSU)
Seguros
Cámara sensora
Figura 4.- desmontaje para limpieza de detector
Este sensor debe limpiarse por lo menos una vez por año.
SPRINKLERS
DATOS TÉCNICOSNA _ Ángulo EstrechoMA _ Ángulo MedioWA_ Ángulo AnchoLT _ Tiro LargoF _ Tipo Llano
PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO
El sprinkier es el método más eficaz de aplicar el agua en cosas de alto riesgo como son toda la maquinaria de lasdiferentes áreas de proceso instaladas en la planta (compresores de gas, hornos de CO2, condensadores, separadores.ecí..) .La boquilla del sprinkier proporciona una velocidad alta del spray direccíonal. Se diseña para prevenir dispersión de descargaantes de que alcance la superficie a ser protegida.
Los Tipos de mecanismos de las Boquilla de rocío aptos para extinguir un fuego pueden ser una combinación de losiguiente factores, dependiendo del riesgo.
1. El extracto de calor del fuego absorbe el agua y es convertido en vapor asta anularse la combustión.2. Los niveles de oxígenos reducidos por el vapor de agua que cambian la cantidad de oxigeno cerca del fuego;3. La dilución de vapores inflamables debido a que el vapor de agua evita el contacto de los vapores del combustible
con el oxígeno del aire.4. La intrusión directa mojando y refrescando los combustibles; y,5. Envolviendo del área protegida de los combustibles, gases frescos y otros combustibles en el área, así como para
bloquear el traslado de calor radiante a los combustibles adyacentes,
CARACTERÍSTICAS DEL SPRINKLER
Existen datos representativos para las características de tamaño de gota del spray (rocío) a cierta presión así como, seproporcionan los gráficos de cuenta cumulativa y el volumen cumulativo, como un por ciento de volumen total, como unafunción de diámetro de la gota, (ver anexo 3). El tamaño de las gotas tiende a disminuir ligeramente con la presión creciente.
Una de las características físicas para el caso de los sprinkier utilizados para este sistema en cuanto se regiere a lasdimensiones de estos podemos observar en la fig. 3 donde nos muestra una gráfica de del modelo con sus variables y a ladomuestra una tabla de valores para los diferentes tipos del modelo WA utilizado en las diferentes zonas sprinkier.
Jlkler
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PHISICAL CHARACTERISTICS
NOZZLENUMBER
10WA
14WA
18WA
29WA
DIMENSIONS
A
2 3/16
2 3/16
2 3/8
3 3/8
B
1 3/16
1 3/16
1 11/26
2 11/26
C
1
1
1 1/4
1 1/4
D
1 17/32
1 17/32
1 15/16
1 15/16Con los sprinklers no sólo se evita el incendio, también senecesitan menos extintores y muros corta-fuego, por lo tanto:
Es necesario que el suministro de todos los líquidos inflamables o combustibles que producen llama se termineautomáticamente en la activación del sistema.
Tener limpia la cubierta del sprinkier, de el polvo, insectos, u otras ruinas aerotransportadas que podrían hallarse dentrode la boquilla las cuales evitan el funcionamiento apropiado.
Fuegos que involucran líquidos inflamables o sólidos son normalmente rápidos, violentos y tercos de extinguir. Lo quecon los métodos ordinarios de protección de fuego no son eficaces.
CRITERIO DE APLICACIONES
La aplicación del compartimiento total, pre-diseño de agua llovizna diluvio sistemas que utilizan el auto-spray sonconvenientes para el uso en la protección de espacio de la maquinaria y los compartimientos que contienen líquidosinflamables que son procesos de alto riesgo, es decir fuegos de Clase incidental A combustibles y Clase B líquidosinflamables o combustibles que representan un riesgo más severo como:
Artefactos de ia combustión interna estacionarios alimentados por gasolina o aceite del diesel como tenemos lasBombas, tuberías de conducción de estos combustibles, etc.Líquidos combustibles gaseosos que contienen las diferentes máquinas asi como las tuberías que conducenestos a altas presiones.Procesos que usan los líquidos inflamables o combustibles, en este caso todos los procesos que involucran ella estación de gas.
ESPECIFICACIONES:El Tamaño del compartimiento:
El volumen máximo:45.203 ft3(1.280 m3)
La altura del Techo máxima de 26.3 ft ( 8 m } .
La Presión de la boquillamínimo 185 psi (12,8 barra).máximo 250 psi (17,2 barra).
La Orientación de la boquillaPendiente (verticalmente descendente).
Resistencia a la corrosión:Las Boquillas sólo serán usadas en los ambientes para que; el acero stainless ausieniíic usado para las boquillas
proporcionarán la resistencia aceptable a la corrosión.
Construcción del cercamiento:
El techo, paredes, y suelo del compartimiento deben ser los materiales non-combustibles, definido por NFPA, o tiene una
resistencia de fuego que no está menos de la duración de suministro de agua especificada mínima.
El Suministro de agua:
El agua de mar potable o natural.
El suministro de agua debe ser automático.
El suministro de agua debe ser suficiente y proporcionar a la boquilla desde la presión mínima fluida de 185 psi (12.3bar)
para el mínimo tiempo de duración de control.
Las bombas y directores de la bomba deben conformar a los requisitos aplicables de NFPA 20.
Los tanques de agua deben conformar a los requisitos aplicables de NFPA 15.
Las válvulas Y Medidas de Presión:Boquillas de repuesto:
Un mínimo de 3 boquillas de repuesto será mantenido en cada zona sprinkler del por seguridad para casos de mal
funcionamiento de una boquilla realizar el cambio inmediato.
CRITERIOS DE INSTALACIÓN
Antes de a la instalación, cada cañería o sección del tubo será limpiado internamente, ejecutando un trapo limpio, esponja,u otro material del absorbente abajo a través de él, como necesitado reunir los requisitos de limpieza interiores de NFPA 750.
Antes de instalar Jas boquillas, deben cerrarse todas las válvulas de las tuberías del sistema de llovizna de agua, asícomo cualquier pertenencia adjunta sujeto al sistema la presión activa, para ser hidrostáticamente probado a 150% de lapresión activa normal y, esa presión será mantenida sin la pérdida durante 2 horas.
Antes de instalar comprobar que el diámetro de las boquillas sea igual al de la tubería de la instalación en donde van a irubicados los sprinkiers. En este caso las boquillas van a ir ubicados en una tubería de 1" de diámetro.
CUIDADO Y MANTENIMIENTO
El cuíilnilo ¡labe KJtrczrstptmi evitar e¡ tlnño tía. liis boquillas ambos tintes y después lie tu Instiilnaóii.
Los sistemas para el servicio de protección de fuego requieren cuidado regularmente fijado por personal de mantenimientoespecializado. Se recomienda que las Boquillas de los sprinkiers se inspeccionen periódicamente del polvo , obstrucciones, uotra evidencia de protección dañada. Las inspecciones deben fijarse frecuentemente por lo menos anualmente, si es necesarioacción inmediatamente se realizarán como intencional en caso de un fuego. Se recomienda que los sistemas sprinkiers fijospara protección de fuego se inspeccione por un Servicio de la Inspección calificado.
Las conexiones del sistema instalados bajo tierra serán vaciado por [o menos anualmente. A una proporción de flujo nomenos de la proporción de demanda de agua del sistema. El funcionamiento de vaciado será continuado durante un tiemposuficiente para asegurarla limpieza completa.
Después de cada funcionamiento del sistema, cada Boquillas serán quitadas para limpieza de la boquilla, a menos queobservaciones bajo las condiciones de flujo o para inspección de un método de muestreo, será necesario quitar e inspeccionarla boquilla al principio de cada línea de la rama o a ambos fines de cada línea de la rama.
Para el sistema con un suministro de agua de mar natural, el sistema conduciendo por tuberías será vaciado a través de lasboquillas con el agua potable a las 185psi (12,8bar) el mínimo, durante por lo menos 30 segundos, después de cadafuncionamiento del sistema.
Antes de cerrar el sistema de una protección de fuego, la válvula del mando principal para el trabajo de mantenimiento en el
sistema de la protección de fuego que controla, debe obtenerse el permiso para cerrar el sistema de la protección de fuego
afectada de las autoridades apropiadas y debe notificarse todo el personal que pueden ser inbolucrados por esta acción.
UNIDAD DE MANTENIMIENTO
los íubing para la alimentación neumática sinnecesidad de purgar el sistema periódicamente ytotalmente libre de mantenimientos.
El filtro, el regulador y el fabricador componen una unidad compacta. Posee un elevado caudal y una muy buena retención departículas nocivas. Buena característica de control con y tina baja histérísis. Dispositivo de bloqueo de la presión incorporado
1.- Unidad compacta Filtro, Regulador y LubrícadorDos tipos:
- con evacuación manual del condensado .- con evacuación automática e integrada del condensado,.2.- Temperaturas:desde -10°C hasta +6Q"C.3.- Presiones:- Presión primaria: hasta 16 bar
- Presión secundaria: hasta 7 bar- Hasta 12 bar4.- Caudal:Desde 700 hasta 8700 l/min
los componentes del sistema desempeñan iliferentes funciones los cuales yodemos definir caila uno tle estos:
FILTRO.:
Cartucho filtrante
E! cartucho filtrante con separador de agua elimina la suciedad, los óxidos y el agua de condensación contenidos enel aire comprimido. Este tipo podemos observar en la fig 11.1.- Dos tipos:- con evacuación manual del condensado .- cqn evacuación automática e integrada del condensado.
hasta +60°C3:- Presípnes:-Presión primaria: hasta 16 bar- Presión secundaria; hasta 7 bar - Hasta 12 bar4.- Caudal:- Desde 800 hasta 5300 l/min5.- Accesorios:Escuadrada de fijación.Distribuidor de aire a presión.
REGULADORES DE PRESIÓN
Regulador de presión
La figura muestra el reguiador de presión con vacuación del aire del circuito secundario se encarga de mantener la presiónde funcionamiento, independientemente de las oscilaciones que sufra la presión en ia red.Ofrece la posibilidad de montarse en panel. Con sistema de bloqueo de presión.
1.- Dos tipos:-con manómetro,-sin manómetro.2.- Temperaturas:- desde -10"C hasta +60°C3.- Dos Niveles de Presión:- hasta 7 bar-hasta 12 bar
4- Caudal:- desde 750 hasta 11.000 I/min5.- Accesorios:Escuadrada de fijación.
LUBRICADORES
El lubricador podemos observar en la figura, éste dosifica una niebla de aceite ai aire a presión.
1.- Temperaturas:- desde -10"C hasta +60°C2.-Ace¡tes recomendados para utilizar en los unidades de mantenimiento Fesío:-Aceite especial de Festo, Tipo OFSW-32- Esso Ñuto 32- Shell Tellus Oil DO 32-Mobil DTE243.- Caudales:- desde 1300 l/mín (Conexión G1/8)- hasta 9000 I/min (Conexión G1)4- Accesorios:Escuadrada de fijación.Distribuidor de aire a presión.
Entonces para la aumentación neumática de las soleniodes de las electrovalvulas físher , para cada manífold existe un tubíng(tubo pequeño) de alimentación desde la caseta de compresores y refrigerantes. Y ubicado por lo tanto una unidad demantenimiento para cada manífild.
ZONA1
DETECCIÓN:
DETECTORES DE FLAMA
FD1 »1 / cobertura de compresor de gas # 2 y # 3.
FD1-2 / cobertura de compresor de gas #1 y #2.
FD1-3 / cobertura de hornos de CO2, membrana de CO2 y separador de
entrada.
FD1-4 / cobertura de caseta de almacenamiento de líquidos.
DETECTORES DEGAS
GD1-1 / cobertura de skid de almacenamiento de líquidos.
GD1-2 / cobertura de compresor de gas#1.
GD1-3 / cobertura de compresor de gas #2.
GD1-4 / cobertura de compresor de gas #3,
GD1-5 / cobertura de skid del separador de entrada.
GD1-6 / cobertura de skid nuevo horno de CO2.
GD1-7 / cobertura de skid horno de C02.
EXTINCIÓN:
MANIFOLD#2
V2-1 / cobertura skid generador 2.
V2-2 / cobertura skid generador 1.
V2-3 / cobertura skid compresor de gas #3.
V2-4 / cobertura skid compresor de gas #2.
V2-5 / cobertura skid compresor de gas #1.
V2-6 / cobertura caseta almacenamiento de líquidos.
Todas estas válvulas direccionadas a sus respectivas zonas de sprinkiers.
Adicionalmente a las zonas de sprinkiers, existen hidrantes automáticos
direccionables: HY1-1 y HY1-2
ZONA 2
DETECCIÓN:
DETECTORES DE FLAMA
FD2-1 / cobertura lado este de skid de proceso y skid refrigerante.
FD2-2 / cobertura lado este de skid de compresor refrigerante A y B.
FD2-3 / cobertura lado este de skid de proceso y condensador de propano.
FD2-4 / cobertura de tanque de propano y aledaños.
FD2-5 / cobertura de skid de generadores y aledaños.
DETECTORES DEGAS
GD2-1 / cobertura lado este de skid área de procesos.
GD2-2 / cobertura lado oeste de skid área de procesos.
GD2-3 / cobertura de skid refrigerante.
GD2-4 / cobertura skid de compresor refrigerante A.
GD2-5 / cobertura skid de compresor refrigerante B.
GD2-6 / cobertura de skid generador 2.
GD2-7 / cobertura de skid generador 1.
EXTINCIÓN:
MANIFOLD#1
V1-1 / cobertura compresor refrigerante B.
V1-2 / cobertura compresor refrigerante A.
V1-3 / cobertura skid refrigerante.
V1-4 / cobertura skid área de procesos.
Todas estas válvulas direccionadas a sus respectivas zonas de sprinklers.
Adicionalmente a las zonas de sprinklers, existen hidrantes automáticos
direccionables: HY2-1, HY2-2 y HY2-3.
ZONAS
DETECCIÓN:
DETECTORES DE GAS
GD3-1 / cobertura cuarto de operadores.
GD3-2 / cobertura cuarto de control.
DETECTORES DE HUMO
SD3-1 / cobertura cuarto de operadores.
SD3-2 / cobertura cuarto de control.
ANEXO EPLANOS
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