SCHNEIDER ELECTRIC

SALAS ELCTRICAS PREFABRICADAS: AQUIO X1001 ICS X1 ICS 2 LATERAL GAS LATERAL CONDENSADO

INGENIERA BSICA Y DETALLESSISTEMA DE PROTECCIN CONTRA INCENDIO

CRITERIOS DE DISEO

ACCC19-02-15Emitido para revisin interna

Rev.NombreFechaNombreFechaNombreFechaDescripcin

PreparRevisAprob

DOCUMENTO N

BO-INC-00-SP46-CD-0001

Fireproof Chile SpA.BO-INC-00-SP46-CD-0001Criterios de DiseoSchneider ElectricPg.1INDICE

1.ANTECEDENTES GENERALES32.OBJETIVOS33.ALCANCE44.ANTECEDENTES Y BASES DE CRITERIO45.DESCRIPCIN DEL PROYECTO65.1.Sistema de Deteccin y Alarmas de Incendio65.2.Sistema de Extincin de Incendio con Dixido de Carbono (CO2)86.MONTAJE DE CAERAS117.SOPORTES128.PRUEBAS HIDRULICAS129.ANEXOS149.1.Sala Tipo 1 (Aquio x1001 ICS x1 ICS 2)149.1.1.Datos de Entrada.159.1.2.Datos de clculos de la zona (Sala).159.1.3.Datos de Almacenamiento de CO2.159.1.4.Resultados de los Clculos.169.1.5.Sistema de Tuberas.179.1.6.Datos de los Difusores.179.1.7.Concentraciones.179.1.8.Resultado Dinmico de la Inundacin.189.2.Sala Tipo 2 (LATERAL GAS)199.2.1.Datos de Entrada.209.2.2.Datos de clculos de la zona (Sala).209.2.3.Datos de Almacenamiento de CO2.209.2.4.Resultados de los Clculos.219.2.5.Sistema de Tuberas.229.2.6.Datos de los Difusores.229.2.7.Concentraciones.229.2.8.Resultado Dinmico de la Inundacin.239.3.Sala Tipo 3 (LATERAL CONDENSADO)249.3.1.Datos de Entrada.259.3.2.Datos de clculos de la zona (Sala).259.3.3.Datos de Almacenamiento de CO2.259.3.4.Resultados de los Clculos.269.3.5.Sistema de Tuberas.279.3.6.Datos de los Difusores.279.3.7.Concentraciones.279.3.8.Resultado Dinmico de la Inundacin.28

ANTECEDENTES GENERALESEl presente documento hace referencia a los Criterios de Diseo utilizados para proyectar un sistema de proteccin contra incendio que contempla un Sistema de Deteccin de Incendios y un Sistema de Extincin de Dixido de Carbono para proteger cinco Salas Elctricas Prefabricadas que Schneider Electric proporcionar al Proyecto de Desarrollo del Campo Incahuasi y Campo Aquio, Per Bolivia. OBJETIVOSEl objetivo principal de este documento es suministrar un grado razonable de proteccin de la vida y propiedad contra incendios a travs de requisitos de adquisicin, diseo, instalacin, prueba, inspeccin, aprobacin, listado, operacin o mantenimiento de sistemas de extincin de incendios de dixido de carbono (CO2), en orden en que tales equipos funcionarn como se espera a travs de su vida.El objetivo especfico de este documento es entregar la descripcin de las bases y criterios que se han considerado para proyectar:1. El diseo de un Sistema de Deteccin definiendo los medios para activar seales, transmitirlas, notificarlas y anunciarlas estableciendo los niveles mnimos requeridos de desempeo y calidad de instalacin en cada una de las cinco salas elctricas prefabricadas del proyecto segn lo estipula la norma americana NFPA 72 (Cdigo Nacional de Alarmas de Incendio) y las Especificaciones Generales de Operacin (GS-EP-EXP-217) y de Seguridad (GS-EP-SAF-331), especificaciones generales del propio proyecto.2. El diseo de un Sistema de Extincin de Incendio mediante CO2 considerando los requerimientos mnimos e incluyendo los elementos esenciales para la proteccin de las cinco salas elctricas prefabricadas segn lo estipula la norma americana NFPA 12 (Norma sobre Sistemas de Extincin de Dixido de Carbono) y las Especificaciones Generales, del proyecto, de Operacin (GS-EP-EXP-217) y de Seguridad (GS-EP-SAF-331).Todo lo indicado en el presente documento, se ha ajustado a los propios requerimientos del mandante, tomando como base lo expuestos en las normas mencionadas anteriormente.

ALCANCEEste documento cubre los requisitos mnimos para la aplicacin, instalacin, ubicacin, desempeo, inspeccin, prueba y mantenimiento de los Sistemas de Alarmas de Incendio y Extincin de Dixido de Carbono mediante un sistema de Inundacin Total de las Salas elctricas Prefabricadas: Aquio x1001 (sala tpica) ICS x1 (sala tpica) ICS 2 (sala tpica) Lateral Gas Lateral Condensado

ANTECEDENTES Y BASES DE CRITERIOPara el desarrollo de este estudio, se considera la informacin siguiente: Planos de arquitectura de las Salas elctricas Prefabricadas. General Specification Field Operation GS EP EXP 217 - TOTAL E&P. General Specification Safety GS EP SAF 331 - TOTAL E&P. Norma NFPA 12, Standard on Carbon Dioxide Extinguishing System. Norma NFPA 72, National Fire Alarm Code. Manual de Instalacin Sistema de CO2 SIEX.Se toma como base de criterio lo siguiente: Se deben cumplir las disposiciones aplicables de las Especificaciones Generales proporcionadas por TOTAL E&P, considerando los requerimientos del sistema de proteccin contra incendio siempre y cuando cumpla con la norma NFPA 12, de acuerdo a la disposicin de equipos y dispositivos y concentraciones mnimas de CO2 para las ocupaciones correspondientes. Respecto al enfoque de las ocupaciones que sern protegidas por Sistema de Extincin de Dixido de Carbono, la NFPA 12 establece su propia clasificacin aplicable solo a las instalaciones de proteccin con CO2. De acuerdo a ello cada instalacin que sea protegida por este tipo de sistemas, deber ser estudiada segn su propio riesgo especfico.En caso particular del proyecto, y segn las especificaciones generales (General Specification Safety GS EP SAF 331) se requiere la inclusin de este sistema de extincin con CO2 de acuerdo a la NFPA 12; esta salas elctricas se pueden clasificar como un Peligro Especfico peligros elctricos secos en general. Se consideran datos otorgados por proveedor de componentes, equipos y dispositivos, del sistema de extincin con CO2, SIEX Todos los dispositivos que se consideren para la deteccin y alarma de incendios deben satisfacer como mnimo las disposiciones impuestas en la norma NFPA 72 - Ed. 2013, desde su aplicacin, instalacin, ubicacin y desempeo; adems de las normas locales aplicables, cdigos y regulaciones. Estos dispositivos deben reportar en forma permanente a una central de incendios inteligente programada para gestionar las funciones de supervisin, monitoreo, control e interaccin; respondiendo a una secuencia lgica contenida en el panel de incendios. En forma ideal el o los paneles debieran estar supervisados en todo momento por personal disponible las 24 horas del da, los 365 das del ao (Central dedicada con el fin de tener respuestas inmediatas ante una emergencia, especialmente cuando la instalacin protegida no cuenta con sistemas de extincin automtica asociada y en ocupaciones que son sub-atendidas). Para todos los componentes de los sistemas proyectados, se debern respetar las instrucciones y manuales publicados por el propio fabricante de los dispositivos y equipo considerados en el montaje, desde su instalacin, prueba y mantenimiento. Los planos y/o documentos generados en la presente ingeniera que indiquen la disposicin de tuberas, longitudes, ruteos y cantidades de materiales; podrn sufrir modificaciones dependiendo de las condiciones e interferencias infranqueables que puedan presentarse en terreno y que no hayan sido prevista en el estudio. En estas circunstancias, se debe evaluar en forma conjunta con el mandante la mejor solucin posible, sin que se vea afectado el diseo original del proyecto. En el caso de discrepancias entre documentos pertenecientes a la presente ingeniera, prevalecer lo indicado en los Manuales del fabricante, Criterios de Diseo, Especificaciones Tcnicas y por ltimo lo sealado en Planos; precisamente en ese orden de validez. Adicionalmente a los criterios de la presente ingeniera, para las etapas posteriores del proyecto (Instalacin, Montaje y Puesta en Marcha), se deber cumplir con todos los reglamentos internos, procedimientos y estndares vigentes en las instalaciones del Proyecto de Desarrollo del Campo Incahuasi y Campo Aquio.

DESCRIPCIN DEL PROYECTOSistema de Deteccin y Alarmas de IncendioEl sistema de Deteccin de Incendio proyectado consiste en la disposicin de tres dispositivos de deteccin duales (deteccin de humo y temperatura) por cada sala elctrica prefabricada, los cuales sern monitoreados por un panel contra incendios que es proyectado en el interior de cada sala. El panel es de tecnologa microprocesada y multiplexada a la que llegar toda la informacin proveniente desde los pulsadores y elementos de supervisin y control. Esta unidad cumple con la normativa NFPA 72. El sistema proyectado, es del tipo automtico, por lo que no requiere de ninguna accin humana para su activacin; pero a la vez tambin tiene la opcin manual, por lo que se proyecta un pulsador de descarga manual en los accesos de las salas. Por lo tanto, la operacin de los controles, es todo lo que se requiere para causar la activacin total del sistema.A continuacin se describe el sistema de Deteccin y Alarma de Incendio, el cual es el mismo sistema para las cinco salas elctricas prefabricadas. Se instalar el Panel de Control de Incendios inteligente NFS-320-E. El diseo modular del panel facilita la planificacin del sistema. Con este panel se podr monitorear todos los dispositivos y equipos implementados tanto en el sistema de deteccin y extincin. Se proyecta la instalacin de 3 dispositivos de deteccin (Modelo: FAPT-851(A)), inteligentes, direccionables y de multi-deteccin (humo y temperatura) con una cobertura de deteccin de 9,1 m (NFPA 72) cada uno. Este detector utiliza una combinacin de tecnologas fotoelctrica y termal para aumentar la inmunidad a falsas alarmas. Este dispositivo tiene un microprocesador en la cabeza del detector que procesa los datos de alarma y como resultado ste ajusta su sensibilidad de forma automtica, sin la intervencin de un operador o la programacin del panel de control. Se proyecta la instalacin de un Pulsador Manual de Alarma (Modelo: NBG-12LX), en el acceso principal de las salas, que incluye un estado de doble accin y una interfaz direccionable al panel de control de incendios. Se proyecta la instalacin de un Pulsador Manual de Descarga (Modelo: NBG-12LRA), ideal para la descarga de agentes qumicos utilizados para la extincin de incendios. Este dispositivo tiene un interruptor de aborto, indicacin de encendido, indicacin de liberacin del agente de extincin y un desbloqueo manual (operacin de doble accin). Se instalarn dispositivos de alarma visuales de luz de color amarillo, verde y rojo, que indicarn pre-descarga, sistema normal y descarga respectivamente en el exterior del acceso principal de las salas. Adems se instalarn dos dispositivos de alarma audiovisual (Modelo: P2RK), uno en el exterior y otro en el interior del acceso principal de las salas. Este dispositivo, segn NFPA 72, deber ubicarse a una altura no inferior a 2 m ni superior a los 2,4 m desde nivel de piso. La alarma sonora es del tipo bocina con una intensidad de sonido de 120 dB a 3 metros. La alarma visible es del tipo estroboscpica, con una intensidad de 110 candelas a 1 metro con destello doble, mnimo 80 por minuto, con domo de policarbonato rojo, certificadas por U.L. y normadas por F.M. Se instalar un Switch de Mantencin con sistema de llave, el cual puede desconectar el sistema de accin y previene una descarga accidental en la operacin. Este dispositivo indica cuando el sistema se encuentra protegido e inactivo mediante luces led verde y roja respectivamente. Todos los circuitos elctricos corrern por conduit de acero galvanizado ANSI C80.1 de dimetro nominal . Mdulos: Dentro del proyecto es necesario la incorporacin de estos dispositivos para poder realizar algunas acciones que son requeridas por los Sistemas Automticos, ya sea para las seales de entrada como de salida al panel de control, permitiendo la completa integracin del Sistema de Proteccin contra Incendios.Seales de entrada: se destacan las acciones de supervisin y monitoreo de equipos convencionales y no direccionales para el protocolo de comunicacin del panel de inccendio. Dentro del proyecto se consideran Mdulos de Monitoreo, Mdulos de Control, Mdulos de Rel y Mini-mdulos de monitoreo, con las siguientes funciones: Mdulo de Monitoreo (FMM-1): intercomunicador entre dispositivos como; switch de mantenimiento, switch de presin, mdulo de descarga, equipo de pesaje mecnico-elctrico, vlvula de corte, sensor trmico explosin proof. Los mdulos asociados a los equipos de pesaje mecnico-elctrico deben anunciar la prdida de CO2 cuando esta sea igual o mayor a un 10% de la capacidad de los cilindros. Mdulo de Control (FMC-1): permite comunicar la seal de alarma en caso de incendio en las salas. Mdulo de Rel (FMR-1): permite la descarga manual del sistema de extincin mediante el pulsador manual de descarga. Mini-mdulo de monitoreo: intercomunicador entre los pulsadores manuales y el panel contra incendio que es el que da la seal al sistema de alarma.

Sistema de Extincin de Incendio con Dixido de Carbono (CO2)El sistema de extincin proyectado consiste en un sistema de Inundacin Total a base de CO2 descargado desde un sistema fijo compuesto por 3 + 1 cilindros de 100 lbs cada uno para las Salas Lateral Condensado, Aquio x1001, ICS x1, ICS 2 y de 4 + 1 cilindros de 67 lts (100 lbs) cada uno para la Sala Lateral Gas, proyectando mantener concentracin de diseo por un perodo no menor a 20 minutos.Para el diseo del sistema de extincin de las salas se considera lo siguiente: Peligro especfico: Peligros elctricos secos en general Concentracin de diseo: 50% Factor de volumen: 1,33 kg de CO2 / m3 Temperatura de almacenamiento: 20C Presin inicial en el cilindro: 57,3 bargSe requiere un 20% mnimo de concentracin adicional de CO2 necesario que facilitar la extincin del fuego. Esta capacidad adicional estar permanentemente conectada a la batera de cilindros de almacenamiento, pero la vlvula de interconexin estar normalmente cerrada.El sistema de distribucin del agente extintor debe ser de material metlico no combustible que tenga caractersticas fsicas y qumicas tales que su deterioro y esfuerzo puedan ser predichos con confiabilidad. Los materiales son los siguientes: Las tuberas deben ser de acero negro o galvanizadas, calidad ASTM A53 sin costuras o elctricamente soldadas, Grado A o B; ASTM A106, grado A, B o C. Est permitido para tuberas de o menores que sean sch40 Para tuberas entre 1 y 4 deben tener un Sch 80 como mnimo. Debe instalarse al final de cada tramo de tubera una trampa de sedimentos, consistente en una Tee con un niple con tapa, de al menos 2 de largo. Las tuberas flexibles deben tener una presin de rotura mnima de 5.000 Psi Deben usarse accesorios de hierro Clase 300 maleable o dctil en la tubera de dimensin interna hasta 2 y accesorios de hierro forjado en los tamaos mayores. Las uniones con bridas aguas arriba de cualquier vlvula de cierre deben ser Clase 600. Est permitido que las uniones con bridas aguas debajo de vlvulas de cierre o en un sistema sin vlvulas de cierre sean Clase 300 Es permitido usar uniones soldadas y accesorios roscados o con bridas (hierro maleable y hierro dctil) Es permitido el uso de uniones y accesorios mecnicos ranurados si estn listados especficamente para el servicio con CO2.Las boquillas de descarga deben tener la resistencia adecuada para uso con las presiones de trabajo esperadas, deben ser capaces de tolerar el abuso mecnico nominal y estar construidas para resistir las temperaturas esperadas sin deformacin. Las boquillas deben mostrar el dimetro equivalente del orificio nico. Este dimetro equivalente debe referirse al dimetro del orificio de la boquilla tipo estndar de un solo orificio que tiene la misma tasa de flujo que la boquilla en cuestin. Los difusores de descarga seleccionados son FEDR para sistemas fijos de extincin por CO2. Son usados en sistemas para la proteccin por inundacin total, no utilizndose en sistemas de aplicacin local. Estos difusores pueden ser de 180 y 360. Los difusores radiales de 360 descargan el gas uniformemente en un crculo seccional al plano de 360.Todas las vlvulas deben ser apropiadas para el uso previsto, particularmente en lo referente a capacidad de flujo y operacin. Las vlvulas del sistema de almacenaje son provistas por SIEX y tienen una presin de trabajo de 3081 psi, la cual se encuentra por debajo de la mnima de rotura de 5000 psi como lo estipula la norma para sistemas de altas presiones. Las vlvulas deben ser ubicadas, instaladas, o protegidas apropiadamente para que no estn sujetas a dao mecnico, qumico o de otra clase que pudiera volverlas inoperativas.El Switch de Presin o Interruptor de Presin es activado mediante la presin del agente extintor en el momento de la descarga. Posee dos contactos, uno NC (normalmente cerrado) y otro NA (normalmente abierto) que cambian de estado cuando el gas pasa a travs del colector. El interruptor de presin incorpora un botn o bola que debe ser rearmado despus de cada descarga para que el dispositivo vuelva a funcionar. Normalmente se instala en el colector de descarga, en un sistema de catera de cilindros.El diseo de descarga del gas de los cilindros es a travs de 1 piloto y 2+1 esclavos para las Salas Lateral Condensado, Aquio x1001, ICS x1, ICS 2 y de 1 piloto + 3+1 para la Sala Lateral Gas los cuales alimentan el sistema a travs del distribuidor de descarga, usando la presin de retorno en lugar una lnea de piloto separada, y es usada para liberar los cilindros secundarios. A estos sistemas de bateras se incluye un retardador neumtico que posibilita la evacuacin previa a la descarga, retrasndola 30 o 60 segundos. Estos retardadores son de accin directa ya que actan sobre el cilindro maestro. Segn las condiciones de dimensin de los gabinetes destinados para las bateras de cilindro, estas quedan conforme en simple fila las bateras de cilindros 3+1 y doble fila para la batera de 4+1, segn se muestra en las figuras 1 y 2:

Figura 1: Batera de cilindros de CO2 simple fila.

Figura 2: Batera de Cilindros de CO doble fila.

MONTAJE DE CAERASEn el caso del montaje roscado, todos los fittings y caeras debern tener hilos cortos de acuerdo a norma ANSI/ASME B1.20.1Los compuestos selladores a cintas de las uniones roscadas slo se podrn aplicar al hilo macho.Se debern instalar fittings en todos los cambios de direccin de las caeras y para todas las conexiones. Los cambios de dimetro de las caeras se efectuarn mediante coplas reductoras concntricas. El exceso de aceite, impurezas, compuestos selladores de uniones, xidos y rebarbas de fabricacin debern eliminarse de las caeras.A las caeras se les aplicarn dos manos anticorrosivo (de distinto color) y finalmente se pintar con esmalte de color rojo (RAL 3020 Rojo Trfico) para su terminacin, la pintura a ocupar debern estar libre de composicin de plomo, cromo, y metales pesados en general. Todas las superficies deben ser limpiadas y preparadas para recibir la primera capa. Los trabajos para el tratamiento superficial de los materiales, se realizan de acuerdo con el Sistema de EPC-19 (Ambiente Industrial). De acuerdo con ello, se tiene el siguiente resumen: Preparacin de Superficies: Desengrase grado SSPC-SP1. Considera chorro abrasivo a grado casi metal blanco SSPC-SP10, con perfil anguloso y dentado (rugosidad entre 40 60 micrones de profundidad) Primera Capa: Imprimante Epxico Fenalcamina (P14). Sobre la superficie limpia, seca y tratada (espesor seco mnimo 100 micrones). Segunda Capa: Intermedia Epxico Poliamina Aliftica con solventes (P6). Se aplica despus de 24 y antes de 48 horas de aplicada la primera capa (espesor mnimo 150 micrones). Tercera Capa: Esmalte Poliuretano Plister (P20). Se aplica despus de 24 y antes de 36 horas de aplicada la segunda capa (espesor mnimo 60 micrones)Entonces, el total del espesor seco es de 310 micrones.

SOPORTESSe instalarn en todas las caeras independientes de su dimetro, los elementos de conexin debern materializarse mediante el uso de pernos con tuerca y golilla de presin.Todos los soportes sern metlicos y debern estar de acuerdo a lo indicado en los planos.Estos elementos se emplearn para soportar el tendido de tuberas del sistema a los elementos estructurales de la edificacin. En todo caso, la distancia entre soportes no ser mayor a la siguiente distancia, de acuerdo a la tubera a soportar:DimetroDistancia1