Los requisitos de la NFPA 13, UL, FM y del fabricante para válvulas de alivio de presión aguas abajo de válvulas reductoras de presión instaladas

El diseño de los sistemas de protección contra incendios es un proceso complejo que requiere un enfoque integral y un alto nivel de especialización. Los diseñadores y los ingenieros de sistemas deben tener en cuenta una gran cantidad de factores, además de comprender y cumplir con estrictas normas locales, regionales e internacionales. 

En esta publicación de blog, hablaremos sobre uno de los componentes de estos sistemas: para la instalación de sistemas de rociadores, las normas UL y FM, y las recomendaciones del fabricante, se requiere una válvula de alivio de presión en la salida, aguas abajo de todas las válvulas reductoras de presión instaladas, como parte del equipo de regulación de presión en los sistemas de protección contra incendios.

¿Las válvulas reductoras de presión garantizan una presión de salida establecida?

Las válvulas reductoras de presión se utilizan para proteger tuberías, instrumentos y dispositivos sensibles a la presión en los sistemas de protección contra incendios frente a condiciones de sobrepresión aguas abajo. En condiciones normales, cumplen bien esta función. Sin embargo, en ocasiones, en escenarios hidráulicos excepcionales, la válvula reductora de presión no puede mantener momentáneamente la presión de salida establecida.

Existen algunas causas comunes de eventos de sobrepresión relacionados con las válvulas reductoras de presión:

1. El primero y más peligroso es el golpe de ariete, que, entre otras cosas, puede ser causado por el cierre demasiado rápido de una válvula aguas abajo (una situación típica con las válvulas de bocas de incendio y de hidrantes). Como este aumento de presión ocurre aguas abajo de la válvula reductora de presión, la válvula no podrá compensar y, como resultado, se producirá una sobrepresión que a veces puede ser bastante extrema.
2. Un aumento repentino o pico de presión que se produce al arrancar la bomba, o como resultado de la operación rápida de las válvulas. Con estos cambios rápidos de presión, la válvula reductora de presión (especialmente si tiene un diámetro mayor) no puede reaccionar lo suficientemente rápido para evitar que una onda de presión repentina viaje momentáneamente aguas abajo.
3. Una válvula reductora de presión que no logra sellar. Esto puede deberse a residuos de agua contra incendios que quedan atrapados en la superficie de sellado de la válvula o incluso al desgaste que impide un cierre hermético necesario en condiciones estáticas sin flujo. Esto permite una fuga gradual y la acumulación de alta presión aguas abajo.
4. En ciertos casos, durante condiciones estáticas sin flujo, la presión aguas abajo de una válvula reductora de presión puede aumentar como resultado de un incremento en la temperatura. Esto se debe a que la «expansión térmica» del agua y el aire dentro de la tubería es mayor que la expansión térmica de la propia tubería, lo que provoca un aumento de presión en la misma.

Aunque estos eventos son poco frecuentes, sí ocurren y el sistema debe estar preparado para evitar condiciones de sobrepresión cuando sucedan. Por estas razones, es una práctica estándar aceptada y las autoridades requieren que se instale una válvula de alivio de presión de acción rápida aguas abajo de la válvula reductora de presión como medida de seguridad ante cualquier aumento involuntario de presión aguas abajo.

Las válvulas de alivio de presión ofrecen un nivel adicional de seguridad contra condiciones de sobrepresión

Las válvulas de alivio de presión son dispositivos de seguridad diseñados para liberar rápidamente el exceso de presión en un sistema de protección contra incendios. Estas válvulas están diseñadas para abrirse cuando se alcanza un umbral de presión preestablecido, permitiendo drenar el exceso de presión de agua hacia la atmósfera o hacia un sumidero. Una vez que se ha liberado el exceso de presión y la presión en la línea desciende por debajo del umbral, la válvula de alivio vuelve a sellar herméticamente.

Qué tener en cuenta al seleccionar válvulas de alivio de presión para válvulas reductoras de presión en sistemas de protección contra incendios

Al seleccionar válvulas de alivio de presión para sistemas de protección contra incendios, es importante tener en cuenta los siguientes factores:

• Dimensionamiento. Aunque las normas NFPA, UL y FM estipulan el uso de una válvula de alivio de presión de tamaño mínimo aguas abajo, este es solo un requisito mínimo y tanto diseñadores como fabricantes experimentados suelen recomendar una válvula de mayor tamaño. El tamaño debe depender del diámetro de la tubería y de las condiciones de operación. En caso de fugas lentas, una válvula de alivio más pequeña es suficiente. Sin embargo, ante aumentos repentinos de presión o golpes de ariete, a menudo se requiere una válvula de alivio más grande para liberar rápidamente mayores volúmenes de agua. Por estas razones, es importante realizar un análisis de los requisitos del sistema y de la capacidad potencial ante eventos de sobrepresión al seleccionar el tamaño de las válvulas de alivio de presión. A continuación se presenta la tabla de dimensionamiento de BERMAD, aplicable para condiciones normales o típicas:

Tabla de dimensionamiento mínimo recomendado de válvulas de alivio para válvulas reductoras de presión

• Confiabilidad.
  • Como las válvulas de alivio de presión son un requisito de seguridad, es importante elegir una válvula de alivio de presión desarrollada y fabricada por una empresa reconocida y confiable. Además, los desarrolladores de sistemas deben verificar que la válvula de alivio de presión cumpla y esté certificada con todas las normas obligatorias, y que esté aprobada y listada por las instituciones reconocidas de la industria.
• Características de apertura. Las válvulas de alivio pueden dividirse en dos tipos principales: de acción directa y operadas por piloto. Las válvulas de acción directa utilizan un resorte sobre el área de detección de presión. Cuando la fuerza de la presión es mayor que la del resorte, la válvula se abre. Las válvulas de alivio operadas por piloto utilizan una válvula principal de gran tamaño que se abre cuando el piloto auxiliar detecta una presión superior al punto de ajuste.
  • El grado de apertura de las válvulas de alivio de acción directa está algo limitado, ya que depende directamente de la presión de línea y del rango de presión. Estas válvulas son de apertura rápida, económicas y de construcción sencilla. Por ello, se consideran la opción preferida para requerimientos de caudal de alivio bajos.
    
    También hay que tener en cuenta que, debido a que las válvulas de alivio de acción directa se abren directamente contra el resorte principal, su tamaño y rango de presión son limitados. Esto se debe a que, con diámetros mayores y presiones más altas, el resorte se vuelve demasiado grande, incómodo y poco económico.
  • Las válvulas de alivio accionadas por piloto alcanzan la apertura total más rápidamente y tienen una curva de apertura más pronunciada, lo que las hace más adecuadas para tuberías de mayor tamaño que puedan requerir un alivio rápido de alta capacidad y donde la válvula deba abrirse completamente de forma rápida, como puede ser el caso ante la amenaza de condiciones de sobrepresión.
• Precisión. Ambos tipos de válvulas de alivio, si cuentan con la certificación mencionada, tendrán una precisión que cumple con la tolerancia necesaria para la reducción de presión de alivio:
  • Válvulas de alivio de acción directa: se utilizan donde se requiere una capacidad de caudal pequeña. Estas válvulas tienen un punto de apertura rápido y preciso, pero una característica de apertura limitada. Generalmente son más pequeñas y adecuadas para aplicaciones de alivio de baja capacidad.
  • Válvulas de alivio operadas por piloto: para aplicaciones de mayor capacidad y presión, se consideran más precisas en diferentes presiones y caudales, ya que el punto de sensado del piloto está menos expuesto a los altos caudales durante la función de alivio. Una vez que se supera la presión de ajuste, estas válvulas continuarán abriéndose completamente hasta que la presión vuelva a estar por debajo del valor establecido.

Soluciones de válvulas de alivio de presión de BERMAD

BERMAD ofrece válvulas de alivio comprobadas en la industria, diseñadas específicamente para sistemas avanzados de protección contra incendios y que cumplen con los estándares más recientes del sector. Estas soluciones incluyen las válvulas de alivio de acción directa BERMAD FP-3HC-0, ideales para controlar la presión y prevenir condiciones de sobrepresión en sistemas de protección contra incendios donde se requieren caudales de alivio menores. Están disponibles en una amplia variedad de materiales resistentes a la corrosión para adaptarse a diferentes medios y condiciones ambientales; además, su diseño robusto garantiza una vida útil larga y confiable. 

Las válvulas de alivio FP-43T de BERMAD y FP-430-UF pilotadas son válvulas tipo globo elastoméricas, accionadas por diafragma rodante con un sello integral, sólido y resistente. Se utilizan para la prevención de sobrepresión en tuberías de mayor diámetro y para el flujo de agua en sistemas de protección contra incendios; y se fabrican en diversos materiales y recubrimientos para adaptarse a todo tipo de especificaciones municipales, industriales, en tierra y costa afuera.

Para obtener más información sobre nuestras válvulas de alivio de presión y otros productos de protección contra incendios, visite nuestro sitio web.

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