Detectores

UNIDAD N° 2 DETECTORES DE HUMO

Jonathan Opazo Meza

Departamento de proyectos e ingeniería Seguridad y servicios VIGHILE

Tecnologías de detección de humo aplicables en la actualidad: 

Detectores de humo fotoeléctrico e iónico

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Detectores térmicos

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Detector de Humo por Aspiración (DHA)



Barreras Ópticas Lineales (opacidad)

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Detectores de Llama



Detector de humo para ducto

DETECCION INCENDIO

GENERALIDADES

•Según la NFPA (National Fire

Protection Association), los incendios provocados son la principal causa de daños a la propiedad. •Según

En las construcciones que concentra NFPA,... público o habitacionales de envergadura, se debe considerar sistemas de detección y alarmas, capaces de reducir las pérdidas mediante la detección temprana.

DE

DETECCION

•Es imprescindible contar con sistema un detector de incendios fiable, de alerta temprana y que cubra todo el edificio. •Es fundamental seleccionar los detectores adecuados y, su ubicación será determinante para su eficacia. •Analizar detalle las especificaciones del edificio, en para diseñar un eficaz sistema de protección de incendios.

DEINCENDIO

DETECCION

DEINCENDIO

SE DEBE CONSIDERAR : *Las características y el comportamiento de aquellos incendios previsibles. *Los materiales y planos del edificio; *El destino del edificio; *Su contenido; *Las capacidades y limitaciones del material de lucha contra incendios en relación con la detección, alarma y control.

•Los detectores son la primera línea de defensa en caso de incendio. •Según la norma NFPA-72E, los detectores automáticos están “diseñados para detectar la presencia de humo o llama e iniciar la acción”, pudiendo “iniciar una acción de emergencia en conjunto con otros equipos de protección de incendio, tales como sistemas de alarma, extinción y control”.

DETECTOR DE HUMO FOTOELECTRICO Pueden ser de tres tipos, según detecten el humo por oscurecimiento o por dispersión del aire en un espacio. De rayo infrarrojo: están compuestos por un dispositivo emisor y otro receptor. Cuando se oscurece el espacio entre ellos debido al humo, solo una fracción de la luz emitida alcanza al receptor, provocando que la señal eléctrica producida por éste sea más débil y se active la alarma. De tipo puntual: en ellos, emisor y receptor se encuentran alojados en la misma cámara, pero no se ven al formar sus ejes un ángulo mayor de 90° y estar separados por una pantalla, de manera que el rayo emitido no alcanza el receptor. Cuando entra humo en la cámara, el haz de luz emitido se refracta en las partículas de humo y puede alcanzar al receptor, activándose la alarma. Es la tecnología más utilizada en la actualidad. De láser: detectan oscurecimiento de una cámara de aglutinación con tecnología láser. Además, dentro de los detectores ópticos/fotoeléctricos, hay dos tipos de tecnologías: detectores análogos y detectores digitales (estas tecnologías se encuentra en los sistemas convencionales y direccionables). Detector óptico análogo: este detector tiene la tecnología más sencilla. Está calibrado con resistencias electrónicas. No tiene ningún software dentro del dispositivo para hacer verificaciones. No está diseñado para verificar si realmente es humo o si es polvo o suciedad. Este sistema, cuando alcanza los parámetros de opacidad, se activa. Detector óptico digital y direccionable: este detector incluye un pequeño software que, mediante cálculos matemáticos, verifica con varias variables si es humo o suciedad, realizando una autoverificación antes de activarse y enviar la señal al panel de control.

Generalidad de los detectores fotoeléctricos

DETECTOR Este tipo de detector puede detectar partículas que son demasiado pequeñas IONICO para influir en la luz. La cámara de ionización de estas alarmas contiene una ínfima cantidad (menos de 1 microgramo) de americio-241 (241Am), que emite radiación alfa. Este isótopo radioactivo emite partículas alfa (núcleos de helio de alta energía) Debido a la gran capacidad de ionizar el aire de las partículas alfa, la radiación pasa a través de una cámara abierta en la que se encuentran dos electrodos, permitiendo una pequeña y constante corriente eléctrica. Si entra humo en esa cámara se reduce la ionización del aire y la corriente disminuye o incluso se interrumpe, con lo que se activa la alarma. Cuando el humo entra en la cámara de ionización, las partículas alfa quedan prácticamente inmovilizadas producto de la combustión, disminuyendo notablemente la corriente eléctrica entre los electrodos. El funcionamiento de estos detectores se basa en la disminución de la conductividad del aire. Cabe destacar que la cantidad de Americio presente en estos detectores no pone en peligro la salud de las personas.

Principio de funcionamiento del detector iónico

Detectores térmicos  Es

un dispositivo de alarma de incendio diseñado para responder cuando la energía térmica por convección de un incendio aumenta la temperatura de un elemento sensible al calor.Forma parte de un sistemas de detección de incendios. La masa térmica y la conductividad del elemento regulan el flujo de la tasa de calor en el elemento. Todos los detectores de calor tienen su inercia térmica. Los detectores de calor se clasifican según su modo de disparo en dos tiposː de "temperatura fija" y "termovelocimétricos" que actúan según la velocidad del incremento de temperatura.

Temperatura fija El de temperatura fija (o fixed temperature) es el tipo más común de detector de calor. Los detectores de temperatura fija operan cuando el sensor de calor de la aleación eutéctica alcanza el estado de cambio del punto eutéctico de sólido a un líquido. El retardo térmico retrasa la acumulación de calor en el elemento sensible, de manera que un dispositivo de temperatura fija alcanzará su temperatura de funcionamiento en algún momento después de la temperatura del aire que la rodea exceda esa temperatura. El punto de temperatura fija más común para los detectores de calor conectados eléctricamente es 58 °C. Los avances tecnológicos han permitido la perfección de detectores que se activan a una temperatura de 47 °C, aumentando el tiempo de reacción disponible y el margen de seguridad. Este tipo de tecnología ha estado disponible durante décadas sin el uso de baterías o de electricidad.

Termovelocimétricos Los detectores termovelocimétricos, detectores termovelos o detectores de calor de Ritmo De Subida (Rate-of-Rise - ROR) operan al producirse un rápido aumento de la temperatura del elemento de 6,7 a 8,3 °C por minuto, independientemente de la temperatura inicial. Este tipo de detector de calor puede funcionar a un límite de temperatura de fuego más bajo de lo que sería posible si el umbral fuera fijo. Tiene dos termopares o termistores sensibles al calor. Un termopar monitorea el calor transferido por convección o radiación. El otro responde a la temperatura ambiente. El detector responde cuando la primera temperatura aumenta en relación a la otra. Los detectores de tasa de subida pueden no responder a la liberación de tasas de baja energía de incendios de desarrollo lento. Para detectar el desarrollo de incendios de desarrollo lento, los detectores de combinación deben tener añadido un elemento detector de temperatura fija, y en última instancia responde cuando el elemento de temperatura fija alcanza el umbral de diseño.

Detector de humo por aspiración Los sistemas de detección por aspiración se basan en el análisis del aire aspirado de la zona protegida mediante una red de tuberías. Estos sistemas son ideales para la protección de lugares donde los detectores puntuales son de difícil instalación, acceso o mantenimiento, como en interiores de máquinas, cuadros eléctricos, suelos técnicos, almacenes paletizados, cámaras frigoríficas, atrios y también en instalaciones en las que, debido a su complejidad o valor histórico, no permiten la instalación de detectores puntuales. Los sistemas de aspiración incorporan sensores láser de alta sensibilidad y un potente software de control que permite ajustar, desde la central y/o desde el propio equipo los valores de sensibilidad, por lo que son idóneos para la detección de humo en áreas donde se requiere una sensibilidad muy alta (salas limpias, centros de procesos de datos o salas de conmutación), en las que los sistemas de ventilación, ante un incendio, producen dilución del humo. En este tipo de instalaciones, los sensores convencionales de tecnología iónica u óptica no tienen una respuesta adecuada ya que ofrecen un nivel de detección muy por debajo de lo necesario. Existen soluciones técnicas que permiten adecuar el sistema de aspiración a cualquier tipo de ambiente: cámaras frigoríficas, ambientes húmedos y con partículas de polvo o suciedad en suspensión

Elementos de un sistema de aspiracion

1 – Detector 2 – Red de tuberías de muestreo 3 – Tubería de retorno (del aire muestreado) 4 – Racor para desensamblaje 5 – Bifurcación 6 – Curva 7 – Tomas de muestreo 8 – Capilar 9 – Toma capilar 10 – Válvula de venteo

Detector de humo por haz lineal El transmisor emite un haz infrarrojo (880 nm) que se enfoca a través de una lente y que es invisible. El reflector del prisma montado en el lado opuesto refleja el haz 180° y éste vuelve a la combinación transmisor/receptor. Si el humo oculta el haz IR y la señal recibida desciende por debajo del valor del umbral seleccionado durante 10 s, el Fireray dispara una alarma de incendio y el relé de la alarma se cierra. El umbral de activación se puede ajustar a las condiciones ambientales. Son posibles ajustes del 25% (sensibles), 35%, y 50% (no sensible).

DETECTORES DE LLAMA ESTRUCTURA Y FUNCIONAMIENTO •El detector tiene dos sensores piroeléctricos que son sensibles a dos diferentes

longitudes de onda. El primer detector “A”, reacciona ante la actividad infrarroja de la combustión de materiales que contienen carbón, energía infrarroja que se encuentra en el rango de 4,1nm a 4,7nm.

•El segundo detector “B”, reacciona ante la energía infrarroja en el rango de

5nm a 6nm, emitidos por fuentes de interferencia tales como: luz solar, luz artificial y calefactores.

•La energía infrarroja proveniente de llamas con un parpadeo de frecuencias

que oscilan entre 2hz a 20hz, es recibida en el detector “A” y como es mayor que la que pudiera existir en el detector “B”, entonces el detector de llamas se activará.

DETECTORES DELLAMA Instalación La detección depende del ángulo o campo de visión. Campo de visión

Sensibilidad en %

0º

100%

20º

98%

30º

93%

45º

72%

La distancia, depende de las características del detector indicadas por el fabricante en el catálogo.

Detectores de humo para ductos

DESCRIPCIÓN GENERAL Los detectores de humo en conductos están diseñados específicamente para detectar la presencia de humo en los sistemas de ventilación a través de los cuales el humo se propaga por todo el edificio. El detector de ducto utiliza tecnología fotoeléctrica para la detección de humo. Este método de detección, combinado con un diseño de carcasa eficiente, toma muestras del aire que circula por el conducto y permite detectar condiciones de riesgo incipiente. Cuando se detecta una cantidad suficiente de humo, se activa una señal de alarma en la central de incendios que supervisa el detector, es entonces cuando se deben desconectar ventiladores, calefactores, cambiar de sistema de ventilación, etc para evitar la expansión del humo y gases tóxicos por las zonas que recorre el sistema de conducto. El detector de ducto, incorpora una función anti manipulaciones mediante la cual genera una señal de avería inmediata en la central si se retira la tapa del sensor o bien si no se instala correctamente. Esta señal desaparece cuando la tapa se instala de forma adecuada.

Recomendaciones! DONDE

NO INSTALAR DETECTORES DE HUMO

•En áreas excesivamente sucias o polvorientas. Debe evitarse áreas donde se utilizan fumigantes, materiales productores de niebla o compuestos para limpieza. •En áreas húmedas o cerca de baños con ducha. •En ambientes muy fríos o muy cálidos. •Donde estén normalmente presentes partículas de combustión, tal como cocinas u otras áreas con hornos y quemadores, en garajes, estacionamientos donde hay partículas de combustión en escapes de vehículos, en talleres de soldadura al arco. Cuando debe ser colocado en esas áreas un detector de incendios, lo más apropiado es detectores de calor térmicos ó termovelocímetros.

Consideraciones en la instalación • Anticipe y conozca el tipo de incendio más probable que pueda tener lugar. • Conozca el edificio, su construcción, uso y contenido. • Estudie los planos del edificio para completar su información sobre los métodos de construcción y los detalles incorporados al mismo. • Considere el tamaño y forma de cada espacio, la altura y tipo de cielos, localización de tabiques, luces, equipos, ductos de ventilación y aire acondicionado, etc.

• Utilice como referencia inicial las normas de incendio NFPA, hágalas más exhaustivas para responder a las particularidades de cada área. • En lo posible, preservar la estética del edificio especificando detectores que se integren con su arquitectura. La seguridad de las personas está primero. • Considerar la maquinaria que se utilizará dentro del edificio, cual es el margen de temperaturas que generan, si el edificio dispone de sistema de calefacción central, o equipos de calefacción portátiles.

¿PREGUNTAS?

Leccion n° 2 Detectores de humo

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Jonathan Opazo Meza