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Edición eXTRA de FPE 27, agosto de 2019
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Los beneficios del anticongelante homologado por UL

Por: Manny Silva, Johnson Controls/p>

El anticongelante siempre ha sido un método de protección económico para evitar el congelamiento de los sistemas de rociadores contra incendio; sin embargo, el anticongelante no es inocuo y genera problemas, como pérdidas y corrosión. Después de incendio fatal en 2009 atribuido a la alta concentración de anticongelante en un sistema, la Asociación Nacional de Protección contra Incendios (NFPA) anunció restricciones y nuevos requisitos para el uso de anticongelantes, como la obligación de que las soluciones anticongelantes estén debidamente homologadas. Se presentó el protocolo de prueba 2901 de UL para anticongelantes y sus rigurosos requisitos dificultaron la obtención de la homologación. Al momento en que se publicó este artículo, había solo una solución anticongelante específicamente homologada para sistemas de rociadores.

Protección contra el congelamiento y requisitos de los anticongelantes

La norma NFPA 13:19, 16.4.1 (así como la 13D y 13R) exigen que los sistemas de rociadores contra incendio que no puedan mantenerse a más de 40°F (4°C) deben estar protegidos contra el congelamiento. Las normas NFPA 13, 13D y 13R exigen que todos los sistemas anticongelantes nuevos utilicen una solución homologada. La norma NFPA 25 exige que, para 2022, todos los sistemas anticongelantes existentes sean drenados y se instale un anticongelante homologado. Estas directivas establecen también que las soluciones anticongelantes deben cumplir con requisitos de concentración específicos.

La homologación de UL (que se obtiene a través de UL bajo el Esquema de Investigación 2901 de UL) es actualmente la única homologación independiente para los anticongelantes. La UL 2901 analiza las soluciones anticongelantes para evaluar, entre otras propiedades, la estabilidad de la solución, el índice de corrosión, la resistencia a las pérdidas, la compatibilidad del material, la toxicidad, la efectividad contra incendios y la combustibilidad ante la exposición al fuego.

Equilibrio entre la protección contra el congelamiento y la seguridad

Si bien los productos anticongelantes no homologados podrían brindar una protección adecuada, sus ingredientes anticongelantes –ya sea glicerina o glicol de propileno – son combustibles a ciertos niveles. Las pruebas de la Fundación de Investigación de la NFPA mostraron que las soluciones anticongelantes con más del 50% de glicerina o más del 40% de glicol de propileno son peligrosas, lo que llevó a la NFPA a poner límites en el porcentaje de estos ingredientes, con una reducción adicional de dos puntos porcentuales para mayor seguridad. Las directivas finales de la NFPA imponen un límite de 48% de glicerina y 38% de glicol de propileno para los anticongelantes utilizados en los sistemas de rociadores.

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Mitigación de las pérdidas y la corrosión

Uno de los problemas más comunes de los anticongelantes no homologados es que la solución se filtra por las roscas de las tuberías y conexiones del sistema. Por las propiedades de la glicerina y el glicol de propileno, estos se filtran con mayor facilidad que el agua a través de las conexiones roscadas de las tuberías, lo que hace que los sistemas anticongelantes sean más propensos a tener pérdidas. Con el tiempo, a medida que el sistema pierde el anticongelante, el agua de alimentación puede ingresar a las tuberías a través de un dispositivo de contraflujo, diluyendo el anticongelante y elevando el punto de congelamiento de la solución combinada en diferentes sectores del sistema de tuberías, ya que el agua se congela a una temperatura mayor que las soluciones anticongelantes. Si algunos sectores no tienen la protección anticongelante adecuada, el riesgo de daño aumenta. Las tuberías rotas provocan daños en la propiedad y una protección contra incendio insuficiente. Durante las rigurosas pruebas de alta presión tanto en tuberías termoplásticas como metálicas, las pruebas de UL demostraron que un anticongelante homologado puede tener una resistencia a la filtración equivalente a la del agua.

La corrosión es otro de los problemas más comunes de los sistemas de rociadores anticongelantes. Como las soluciones de glicerina y glicol de propileno se degradan con el tiempo, generan subproductos ácidos que corroen los materiales de las tuberías del sistema de rociadores. Esto puede debilitar las tuberías, provocar pérdidas o ablandar el plástico en las tuberías de cloruro de polivinilo clorado (CPVC). La NFPA restringe el tipo de anticongelante usado en los sistemas de rociadores de CPVC a soluciones con glicerina de grado USP (Farmacopea Estadounidense) (el grado USP significa que el químico tiene el nivel de pureza suficiente para poder ser utilizado en alimentos y drogas). Cuando se utiliza glicerina de baja calidad en los anticongelantes, ésta descompone el CPVC debilitándolo y rajándolo con el paso del tiempo.

Estabilidad de la fórmula

Los ingredientes de las soluciones acuosas a base de glicerina y glicol de propileno tienden a separarse con el tiempo y la gravedad hace que la glicerina y el glicol de propileno, que son más pesados, se decanten hacia las partes más bajas del sistema de rociadores. Esto provoca una situación potencialmente peligrosa si, al activarse los rociadores, descargan la glicerina y el glicol de propileno en el fuego. Es importante utilizar un anticongelante con una fórmula estable hecha con ingredientes de alta calidad que no tiendan a separarse ni estén a la deriva en la solución.

La norma NFPA 25 recomienda realizar inspecciones anuales del sistema para verificar que la solución cumpla con los requisitos de las pruebas. Además de la eventual separación de la fórmula, algunas soluciones que se ofrecen actualmente en el mercado y que no están específicamente diseñadas y probadas para sistemas de rociadores contra incendio, sufren una caída del pH (medida que indica la acidez o alcalinidad de una sustancia), acidificando la solución. Las pruebas de vida útil aceleradas de UL garantizan el mantenimiento del nivel de pH de los anticongelantes homologados (así como otras propiedades, como la gravedad específica, la viscosidad y el punto de congelamiento) en un nivel similar después de la exposición a temperaturas altas y a diferentes ciclos de temperatura. Este tipo de estabilidad es lo que hace que el anticongelante tenga menos probabilidad de deteriorar los materiales del sistema de rociadores, incluido el CPVC y el PEX, que otras soluciones anticongelantes.

Prueba de ruptura

Las pruebas han demostrado que, a una temperatura de -40°F (-40°C), los materiales más comunes de las tuberías de los rociadores contra incendio, como el cobre, acero y CPVC, no sufren daños cuando se los llena con un anticongelante homologado; pero, si bien las muestras de tuberías que contenían un anticongelante homologado no se rompieron ni se degradaron, esto no indica que la solución pueda ser utilizada en sistemas de rociadores que suelan estar expuestos a temperaturas inferiores a los -10°F (-23,3°C). Cuando un anticongelante se expone a temperaturas por debajo de su temperatura de uso mínima, comienza a cristalizarse y pierde sus características de flujo. Si ocurre esto, es posible que la solución no actúe de la forma esperada durante un incendio; por lo tanto, siempre se debe usar un anticongelante homologado de acuerdo con los requisitos de homologación de UL.

Conclusión

El uso de un anticongelante homologado por UL ayuda a cumplir con la intención de los requisitos de protección contra el congelamiento de la NFPA y el requisito de utilizar un anticongelante homologado tanto en los sistemas nuevos (a partir de 2012) como en los existentes (a partir de 2022). La brecha del mercado en la oferta de este producto significó que, desde 2012, los instaladores han optado ya sea por métodos anticongelantes más costosos o han utilizado alternativas no homologadas en la instalación de los sistemas nuevos. Una solución homologada cubrirá esta brecha y proporcionará un anticongelante que ha demostrado cumplir con las necesidades de protección contra el congelamiento y que, además, supera las propiedades de las alternativas no homologadas.

Manny Silva trabaja en Johnson Controls

Referencias:

  1. Andrew Loeffelman, 2015, “Documento técnico: Corrosión ácido-base en los sistemas de protección contra incendio anticongelantes”
  2. Paul J. Gramann, 2013, “Efectos de los anticongelantes con glicerina en el CPVC”
  3. “Soluciones anticongelantes para rociadores – Informe final” Code Consultants, Inc. Noviembre de 2012

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