La prueba de estanqueidad del recinto Door Fan Test debe hacerse siempre y cuando se realice una instalación nueva por inundación total de un Sistema de Extinción por Agentes Gaseosos que requiera tiempo de permanencia. De nada serviría realizar un diseño adecuado al recinto a proteger si no podemos garantizar su función principal que es extinguir un incendio.
Un sistema de extinción consiste en una inundación con un agente extintor sobre un recinto hasta alcanzar una concentración de extinción. La concentración de extinción nos asegura apagar el fuego. La cantidad de diseño de agente extintor se determina según el volumen que tengamos que proteger y es específica para tipo de gas, esta cantidad, número de difusores y diámetros de tubería vienen determinadas por un cálculo hidráulico previo.
La concentración de extinción nos garantiza apagar el incendio, pero si tenemos una posible reignición tenemos que asegurarnos que nuestro diseño es adecuado. Para ello hay que garantizar un tiempo de permanencia del agente en la sala o recinto protegido. El tiempo de permanencia es la cantidad de tiempo desde el establecimiento de la concentración del diseño hasta que el agente extintor va reduciendo su concentración y se sitúa en el 85% en la altura mínima de protección de la sala en el caso de interfaz descendente o en la totalidad del recinto en otros escenarios como puede ser el caso de mezcla continua. El tiempo de permanencia mínimo es típicamente de 10 minutos, la sala deberá tener la estanqueidad suficiente para que ese tiempo de permanencia se pueda garantizar.
El Reglamento de instalaciones de Protección Contra Incendios R.D. 513/2017, en su anexo I indica que el diseño y las condiciones de Instalación de los Sistemas de Extinción por Agentes Extintores Gaseosos deben seguir los criterios generales de diseño definidos en la norma UNE -EN 15004-1 además de la parte correspondiente de dicha norma específica para cada tipo de gas.
El reglamento en su Anexo II correspondiente al mantenimiento mínimo de estos sistemas determina en la Tabla II de mantenimiento anual y quinquenal, que cada año tenemos que comprobar la estanqueidad del recinto protegido en condiciones de descarga y además cada 5 años realizar una prueba de la instalación en las condiciones de su recepción, lo que implica realizar una prueba de estanqueidad.
La norma de diseño 15004-1:2019 expresa la importancia de determinar el tiempo de permanencia del agente extintor en el caso de descarga. Y ¿cómo nos aseguramos de garantizar el tiempo de permanencia? Existen dos formas de hacerlo: La prueba Door Fan Test o bien con una prueba real de descarga total de agente extintor, una prueba de descarga real resulta demasiado costosa y en desuso desde la aparición de la prueba de Door Fan Test.
En su Anexo E la UNE-EN 15004 nos describe en qué consiste una prueba del ventilador de la puerta y su procedimiento para realizarla.
Del mismo modo, otras normas de reconocido prestigio como la NFPA 2001, en su Anexo C describe el equipamiento de la prueba DFT y el procedimiento para realizar la prueba, y en su Anexo D evalúa el tamaño del dispositivo de alivio de presión. Es importante tener en cuenta que los agentes inertes producen un pico de presión positiva bastante importante al inicio de la descarga, y que los agentes químicos producen depresión y sobrepresión en determinadas fases de la descarga.
¿Cómo podemos garantizar la estanqueidad en un recinto protegido?
En una sala CPD típicamente existirán pasos de instalaciones a través de las paredes del recinto, bandejas de cables y aberturas, por lo que tendremos que estar muy pendientes de que en caso de ser necesario realizar una abertura que comprometa la estanqueidad en el recinto, esta quede correctamente sellada al finalizar los trabajos.
A tratarse de salas hiperventiladas nos encontraremos con instalaciones de clima con rejillas y conductos o free-cooling, en esos casos será necesario asociar maniobras de cierre de compuertas en caso de disparo del sistema de extinción para garantizar la estanqueidad y que no tengamos una tasa importante de pérdida de agente que no pueda garantizar el tiempo de permanencia requerido.
¿Dónde realizamos la prueba de Door Fan Test?
La prueba de estanqueidad debe realizarse en extinciones por inundación total:
- FK 5 -1- 12 o Novec
- Agentes fluorados como HFC23 (FE13), HFC227ea (FM200), HFC125 que no se utilizan en instalaciones nuevas, pero sí nos los encontramos en recintos existentes.
- Agentes inertes: IG001, IG100, IG55 ARGONITE, IG541 INERGEN
- CO2 cuando tengamos un sistema de extinción por inundación total. El CO2 o dióxido de carbono es un agente que permite considerar aberturas en su diseño, cuando se utiliza en extinciones localizadas por ejemplo para proteger un cuadro eléctrico NO se requiere realizar la prueba de estanqueidad ya que en ese caso no es necesario justificar tiempo de permanencia.
- Aerosoles condensados: No requieren un tiempo de permanencia, pero se diseñan con una tolerancia de aperturas en el recinto que se protege entre 3% y 5%. Lo que nos determina el ensayo es qué superficie de aberturas tenemos en la sala y su porcentaje respecto a la totalidad del volumen.
¿Quién puede realizar la prueba Door Fan Test?
El fabricante del equipamiento que posee la patente imparte unas formaciones que disponen de 3 niveles: nivel 1 para realizar pruebas estándar básicas, niveles 2 y 3 permiten hacer pruebas más complejas, con dos ventiladores y en falsos suelos. En Iberext disponemos de 12 profesionales certificados de nivel 3 y equipamiento propio para realizar las pruebas.
¿En qué consiste la prueba Door Fan Test?
En líneas generales, la prueba consiste en colocar un ventilador en la puerta del recinto ensayado que presuriza la sala y mide las fugas de aire. Conociendo la presión diferencial entre el exterior y el interior del recinto, las presiones a través de cada pared y el flujo a través del ventilador de la puerta para mantener unos valores determinados de presión en el recinto. Un software específico calcula el tiempo de retención en base a los resultados obtenidos de la medición. En base a todo ello el algoritmo del software nos calcula el tiempo de retención según los resultados obtenidos en la medición y la superficie de aberturas.
El equipamiento consiste en un bastidor con lona que se coloca en la puerta para poder sellarla adecuadamente. La lona tiene una abertura dónde se coloca el ventilador. Éste dispone de una serie de diafragmas para poder abrir o cerrar según sea necesario para tomar las mediciones. Un manómetro conectado al ventilador nos da los resultados de dichas mediciones.
En el software deben constar datos como la calibración y número de serie de ventilador y de manómetro, volumen de la sala a ensayar, la altura sobre el nivel del mar, la temperatura de la sala, cantidad de agente extintor, la concentración de diseño, y el tiempo de permanencia requerido, que habitualmente será de 10 minutos. Durante la prueba el software mostrará el resultado de las mediciones que va tomando en el proceso de la prueba. Además de gráficos que simulan la altura de protección conseguida en función del tiempo transcurrido.
Al final de la prueba obtenemos un informe del ensayo con unas conclusiones:
- Características del caudal de fugas del recinto
- Agente extintor utilizado, concentración inicial y concentración mínima
- Cantidad de agente extintor
- Volumen neto del recinto
- Altura del recinto
- Altura protegida, para recintos sin mezcla continua
- Tiempo de permanencia previsto
- Información sobre la disposición y estado del recinto
- Datos de calibración del ventilador y medidores
- Resultados del ensayo
- Tamaño y ubicación de las fugas si se han localizado, que será la superficie que debemos cerrar
Obtendremos así información precisa sobre el tiempo de permanencia resultante según la prueba. En el transcurso del tiempo T podemos conseguir una altura de protección H. Conoceremos también la superficie total de afectada de fugas. La prueba se apoya en el comportamiento del humo generado para localizar fugas, por lo que es importante no olvidar que tanto los falsos suelos como los falsos techos generalmente no son estancos, lo que influirá en los cálculos y en la localización de las fugas. En el diseño de la extinción, para determinar la cantidad de agente extintor necesaria se deberá tener en cuenta tanto el volumen del falso suelo, falso trecho y ambiente de la sala, para obtener la eficacia adecuada.
A través del interfaz agente extintor/aire sabremos cómo se van a comportar en una descarga los agentes extintores. Todos ellos, a excepción del nitrógeno N2, son más pesados que el aire. El comportamiento es similar a cuando se vierte un líquido en un recipiente. Influye de forma determinante la posición de las aberturas que tengamos en la sala respecto a la tasa de pérdida de agente, que es directamente proporcional al número y tamaño de las aberturas.
Muy importante es también considerar el pico de presión que se mide en pascales Pa y será positivo o negativo dependiendo del agente extintor utilizado. Mediante la prueba sabremos si el recinto es capaz de soportar el pico de presión generado por la descarga del agente extintor. Por tanto, es importante conocer la resistencia de los materiales empleados en la construcción del recinto (paredes y techos) además de prestar especial atención a otros puntos débiles como pueden ser el pestillo de la puerta, paramentos acristalados…
La solución para compensar estos picos de presión es la instalación de compuertas de sobrepresión, cuyo tamaño dependerá del volumen del recinto, y que abrirán hacia el exterior de la sala para aliviar picos de presión positiva o bien abrirán en ambos sentidos para compensar la sobrepresión y la depresión. Las compuertas están taradas de acuerdo a la presión en Pascales que deben soportar y abren y cierran inmediatamente una vez han realizado su función para no influir negativamente en la estanqueidad de la sala.
Conclusiones:
- El recinto debe tener estanqueidad suficiente
- La prueba de Door Fan Test determinará el tiempo de permanencia
- La prueba DFT debe realizarse cuando terminemos la instalación de extinción o cuando se realicen modificaciones en la sala que cambien las condiciones del recinto
- El DFT es una prueba económica frente a la descarga real, y no produce daños en el recinto ni en los equipos
- Debe tenerse en cuenta el pico de presión y tomar las medidas adecuadas
Luis Romero, Consultor Técnico de Iberext