UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y DE ENERGÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA “DISEÑO DE UN SISTEMA CONTRA INCENDIOS PARA LA REDUCCIÓN DE RIESGO DE INCENDIOS DE LOS TANQUES DE ALMACENAMIENTO DE COMBUSTIBLE DE LA PLANTA DE ABASTECIMIENTO AEROPUERTO JORGE CHÁVEZ” TESIS PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE INGENIERO MECÁNICO AUTOR: JORDAN STEVEN ENCO ZAMORA ASESOR: Mg. ESTEBAN ANTONIO GUTIERREZ HERVIAS LÍNEA DE INVESTIGACIÓN: INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA Callao, 2024 PERÚ https://secure.urkund.com/view/174549975-214908-627289#/ 1/30 Document Information Analyzed document Informe Final deTesis-ENCO ZAMORA JORDAN.docx (D182720109) Submitted 2023-12-28 01:31:00 UTC+01:00 Submitted by Submitter email investigacion.fime@unac.pe Similarity 2% Analysis address investigacion.fime.unac@analysis.urkund.com Sources included in the report Trabajo de grado completo Yorneis Biangoni Rev. 0 @ 02-10-21.docx Document Trabajo de grado completo Yorneis Biangoni Rev. 0 @ 02-10-21.docx (D134702502) 1 859-TONG CHIOK, MANUEL ROLANDO.pdf Document 859-TONG CHIOK, MANUEL ROLANDO.pdf (D29777426) 3 Tesis Análisis de fallas aplicando las metodologías HAZOP y FMEA en el sistema con tra incendio de una refinería de petróleo.docx Document Tesis Análisis de fallas aplicando las metodologías HAZOP y FMEA en el sistema con tra incendio de una refinería de petróleo.docx (D132395276) 5 16578-Huallanca Marquez, Efrain Alfredo-1.pdf Document 16578-Huallanca Marquez, Efrain Alfredo-1.pdf (D53735367) 3 pardo_rj memoria_.pdf Document pardo_rj memoria_.pdf (D31048547) 3 1600798128_TESIS - Rediseño de sistema contra incendio para empresa de camaron.pdf Document 1600798128_TESIS - Rediseño de sistema contra incendio para empresa de camaron.pdf (D79668451) 1 Entire Document UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y DE ENERGÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA “DISEÑO DE UN SISTEMA CONTRA INCENDIOS PARA LA REDUCCIÓN DE RIESGO DE INCENDIOS DE LOS TANQUES DE ALMACENAMIENTO DE COMBUSTIBLE DE LA PLANTA DE ABASTECIMIENTO AEROPUERTO JORGE CHÁVEZ” TESIS PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE INGENIERO MECÁNICO AUTOR: JORDAN STEVEN ENCO ZAMORA ASESOR: Mg. GUTIERREZ HERVIAS ESTEBAN ANTONIO LÍNEA DE INVESTIGACIÓN: INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA Callao, 2023 PERÚ INFORMACIÓN BÁSICA FACULTAD: Facultad de Ingeniería Mecánica y de Energía UNIDAD DE INVESTIGACIÓN: Unidad de Investigación de la Facultad de Ingeniería Mecánica y de Energía TÍTULO: “DISEÑO DE UN SISTEMA CONTRA INCENDIOS PARA LA REDUCCIÓN DE RIESGO DE INCENDIOS DE LOS TANQUES DE ALMACENAMIENTO DE COMBUSTIBLE DE LA PLANTA DE ABASTECIMIENTO AEROPUERTO JORGE CHÁVEZ” AUTOR/ CÓDIGO ORCID / DNI: Jordan Steven Enco Zamora / https://orcid.org/0009-0003-8413-235X / 71523560 ASESOR / CÓDIGO ORCID / DNI: Mg. Esteban Antonio Gutierrez Hervias / https://orcid.org/0009-0000-7186- 1551 / 25669150 LUGAR DE EJECUCIÓN: Planta de Abastecimiento Aeropuerto Jorge Chávez. UNIDADES DE ANÁLISIS: Sistema de protección contra incendios TIPO / ENFOQUE / DISEÑO DE INVESTIGACIÓN: Aplicada / Cuantitativa / No experimental TEMA OCDE: Ingeniería Mecánica UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y DE ENERGÍA Jurado Evaluador de Sustentación del II Ciclo Taller de Tesis 2023 Jurado Evaluador de Sustentación del II Ciclo Taller de Tesis 2023 – FIME – UNAC e-mail: ciclotallertesis2023@gmail.com Pág. Nº 01 “Año del Bicentenario, de la Consolidación de nuestra Independencia, y de la Conmemoración de las heroicas batallas de Junín y Ayacucho” Dictamen N° 004-2024 - Jurado Evaluador de Sustentación del II Ciclo Taller de Tesis 2023 Bellavista, 22 de abril del 2024 EL JURADO EVALUADOR DE SUSTENTACIÓN DEL II CICLO DE TALLER DE TESIS 2023, DE LA FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y DE ENERGÍA DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO. Visto, el oficio N° 009-2024 – II CTT – FIME, de fecha 15 de abril de 2024, presentado por el coordinador del II Ciclo de Taller de Tesis 2023, el Mg. Ing. JUAN ADOLFO BRAVO FÉLIX, con el cual remite al Decanato de la FIME el levantamiento de las observaciones remitidas según el Dictamen N° 003-2024 – Jurado Evaluador de Sustentación del II Ciclo Taller de Tesis 2023, a las trece (13) tesis de los bachilleres participantes, para su revisión y evaluación. CONSIDERANDO: Que, según el art. 36º del Reglamento de Grados y Títulos de UNAC, aprobado por Resolución de Consejo Universitario Nº 150-2023-CU del 15 de junio de 2023, el trabajo de investigación y la tesis son redactados de acuerdo a la directiva emitida por el Vicerrectorado de Investigación, y es dictaminado por el jurado evaluador de sustentación. El presidente del jurado debe presentar el dictamen al Decano, elaborado de manera colegiada con la opinión favorable o desfavorable. Que, mediante Resolución del Consejo de Facultad de la FIME N° 303-2023-CF-FIME, de fecha 13 de noviembre de 2023, se designó la conformación del jurado evaluador de sustentación del II Ciclo de Taller de Tesis 2023 de la Facultad de Ingeniería Mecánica y de Energía de la UNAC. Que, habiendo revisado por cuarta vez las trece (13) tesis luego de su sustentación para determinar si las observaciones realizadas en la tercera revisión fueron levantadas, se verificó que en las trece (13) tesis se levantaron completamente. Que, mediante la Directiva N° 004-2022-R, aprobada con Resolución Rectoral N° 319-2022- R, de fecha 22 de abril del 2022; Directiva para la Elaboración de Proyecto e Informe Final de Investigación de Pregrado, Posgrado, Equipos, Centros e Instituto de Investigación, el jurado evaluador de sustentación del II Ciclo de Taller de Tesis 2023 de la Facultad de Ingeniería Mecánica y de Energía de la UNAC. DICTAMINA: PRIMERO.- Que, de las trece (13) tesis presentadas por el señor coordinador del II Ciclo de Taller de Tesis 2023, después de la cuarta revisión posterior al proceso de sustentación, las trece (13) tesis levantaron todas las observaciones, cuyos títulos y autores se indican a continuación: mailto:ciclotallertesis2023@gmail.com UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y DE ENERGÍA Jurado Evaluador de Sustentación del II Ciclo Taller de Tesis 2023 Jurado Evaluador de Sustentación del II Ciclo Taller de Tesis 2023 – FIME – UNAC e-mail: ciclotallertesis2023@gmail.com Pág. Nº 02 1. “Implementación de un Plan de Mantenimiento Predictivo en Base al Análisis de Aceite para Mejorar la Disponibilidad Mecánica de la Flota de Cargadores bajo Perfil R1600 en una Unidad Minera – 2023”. Presentado por los bachilleres: ACUÑA ESPINOZA, ERUNER PRIALE VALLEJOS HUAMAN, ALEX FAVIO Especialidad: Ingeniería Mecánica ASESOR: Mg. Ing. Arturo Percey Gamarra Chinchay 2. “Implementación de un Plan de Mantenimiento Preventivo para la Mejora de la Disponibilidad de los Equipos del Taller de Fabricación y Mantenimiento de Estructuras y Equipos de Izaje de la Empresa Damol Ingenieros S.A.C. - 2022”. Presentado por el bachiller: ALBITES AYALA, FABRIZIO RENATO Especialidad: Ingeniería Mecánica Asesor: Mg. Arturo Percey Gamarra Chinchay 3. “Aplicación de la Optimización del Mantenimiento Planeado (PMO) para Incrementar la Disponibilidad de los Equipos Scooptrams en la Cía. Minera Santa Luisa S.A. – 2022”. Presentado por los bachilleres: BARRERA BUSTILLOS, JUAN CARLOS MORE BRAVO, JEFFERSON RODRIGO Especialidad: Ingeniería Mecánica Asesor: Mg. Arturo Percey Gamarra Chinchay 4. “Diseño de una Red de Oxígeno Medicinal para Reducir el Consumo de Energía Eléctrica del Área de Hospitalización en el Hospital Policial Augusto Belardino Leguía”. Presentado por los bachilleres: BEDÓN ESTUPIÑÁN, MIGUEL ÁNGEL MORÁN REYNAGA, PEDRO MANUEL Especialidad: Ingeniería en Energía Asesor: Dr. Abel Tapia Díaz 5. “Diseño de un Puente Grúa Monorriel de 04 Toneladas para Reducir el Tiempo de Traslado de Materiales en el Área de Mecanizado de la Empresa Fabricantes y Constructores S.R.L - 2023”. Presentado por los bachilleres: DÁVALOS GARCÍA, JOSUÉ DANIEL TENAZOA FASANANDO, RAFAEL Especialidad: Ingeniería Mecánica Asesor: Mg. Esteban Antonio Gutiérrez Hervías 6. Diseño de un Sistema Solar Fotovoltaico para el Ahorro del Consumo de Energía Eléctrica en las Luminarias de la Planta de Chocolates en una Empresa de Alimentos. Presentado por el bachiller: DÍAZ SÁNCHEZ, ALEXANDER MARTÍN Especialidad: Ingeniería en Energía Asesor: Dr. Nelson Alberto Díaz Leiva mailto:ciclotallertesis2023@gmail.com UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y DE ENERGÍA Jurado Evaluador de Sustentación del II Ciclo Taller de Tesis 2023 Jurado Evaluador de Sustentación del II Ciclo Taller de Tesis 2023 – FIME – UNAC e-mail: ciclotallertesis2023@gmail.com Pág. Nº 03 7. Diseño de un Sistema contra Incendios para la Reducción de Riesgo de Incendios de los Tanques de Almacenamiento de Combustible de la Planta de Abastecimiento Aeropuerto Jorge Chávez. Presentado por el bachiller: ENCO ZAMORA, JORDAN STEVEN Especialidad: Ingeniería Mecánica Asesor: Mg. Esteban Antonio Gutiérrez Hervías 8. “Implementación de Mantenimiento Centrado en Confiabilidad para Reducir Costos de Mantenimiento de las Bombas de Molienda en una Planta Minera”. Presentado por el bachiller: GALVÁN MENDOZA, CÉSAR CRISTOFER Especialidad: Ingeniería Mecánica Asesor: Dr. Abel Tapia Díaz 9. “Diseño de un Programa de Lubricación para Aumentar la Disponibilidad de los Bancos de Prueba para Bombas Oleohidráulicas en una Empresa de Servicios”. Presentado por los bachilleres: RAMOS ARPHI, CRHISTIAN VENTURA SERVÁN, PABLO CÉSAR Especialidad: Ingeniería Mecánica Asesor: Mg. Carlos Alfredo Bailón Bustamante 10. “Implementación de un Plan de Mantenimiento Preventivo en Neumáticos para Mejorar la Disponibilidad en la Flota de Volquetes Actros 4144K en una Unidad Minera del Sur – 2023” Presentado por el bachiller: ROBLES LEON, ALFREDO Especialidad: Ingeniería Mecánica Asesor: Dr. Abel Tapia Díaz 11. “Implementación de un Plan de Mantenimiento Tipo Overhaul para Aumentar la Disponibilidad en el Tractor Oruga D6T CAT de una Empresa Minera”. Presentado por los bachilleres: ROJAS GOMEZ, VICTOR RODRIGO MOTTA ROSADA, FRANGHOAR ANGELLO Especialidad: Ingeniería Mecánica Asesor: Mg. Carlos Alfredo Bailón Bustamante. 12. “Diseño de un Plan de Gestión para Mejorar la Eficiencia Energética en el Área de Producción de una Empresa de Plásticos, Lima 2023”. Presentado por las bachilleres: ROÑA PUMAHUANCA, MARLEMP JHOMIRA YANAC HUAMÁN, SILVIA GABINA Especialidad: Ingeniería en Energía Asesor: Mg. Carlos Alfredo Bailón Bustamante mailto:ciclotallertesis2023@gmail.com UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y DE ENERGÍA Jurado Evaluador de Sustentación del II Ciclo Taller de Tesis 2023 Jurado Evaluador de Sustentación del II Ciclo Taller de Tesis 2023 – FIME – UNAC e-mail: ciclotallertesis2023@gmail.com Pág. Nº 04 13. “Diseño de un Sistema de Transporte de Caldos de Anchoveta para Aumentar el Rendimiento de Producción de Aceite en una Planta de Harina de Pescado de 250 TM/H en Puerto Chicama – La Libertad, 2022”. Presentado por el bachiller: VALENCIA PACHECO, JORGE LUIS Especialidad: Ingeniería Mecánica Asesor: Dr. Nelson Alberto Díaz Leiva TERCERO.- Se adjunta al presente dictamen los archivos de las trece (13) tesis revisadas. CUARTO.- Elevar el presente dictamen al señor Decano de la Facultad de Ingeniería Mecánica y de Energía de la UNAC para los fines de Ley y trámite siguiente. ________________________________ ________________________________________ Mg. Ing. José Martín Casado Márquez Mg. Econ. Guillermo Alonso Gallarday Morales Secretario Vocal ____________________________________ Mg. Ing. Alfonso Santiago Caldas Basauri Presidente mailto:ciclotallertesis2023@gmail.com DEDICATORIA A quienes son mi motivación más grande, mis padres. AGRADECIMIENTO A todos mis cercanos, quienes fueron fuente de consultas y apoyo constante. 1 ÍNDICE ÍNDICE DE TABLAS .......................................................................................... 4 ÍNDICE DE FIGURAS ........................................................................................ 6 ÍNDICE DE ABREVIATURAS ............................................................................ 7 RESUMEN ......................................................................................................... 8 ABSTRACT ........................................................................................................ 9 INTRODUCCIÓN ............................................................................................. 10 I. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ....................................................... 12 1.1 Descripción de la realidad problemática ............................................ 12 1.2 Formulación del problema ................................................................. 13 1.2.1 Problema general ....................................................................... 13 1.2.2 Problema específico ................................................................... 13 1.3 Objetivos ............................................................................................ 13 1.3.1 Objetivo general .......................................................................... 13 1.3.2 Objetivos específicos .................................................................. 13 1.4 Justificación ....................................................................................... 14 1.4.1 Justificación práctica ................................................................... 14 1.4.2 Justificación tecnológica ............................................................. 14 1.4.3 Justificación legal ........................................................................ 15 1.5 Delimitantes de la investigación ......................................................... 15 1.5.1 Teórica ........................................................................................ 15 1.5.2 Temporal .................................................................................... 15 1.5.3 Espacial ...................................................................................... 16 II. MARCO TEÓRICO ................................................................................... 17 2.1 Antecedentes ..................................................................................... 17 2 2.1.1 Antecedentes internacionales ..................................................... 17 2.1.2 Antecedentes nacionales ............................................................ 19 2.2 Bases teóricas ................................................................................... 21 2.2.1 Sistema Contra Incendios ........................................................... 21 2.2.2 Sistema de enfriamiento: ............................................................ 21 2.2.3 Sistema de extinción: .................................................................. 21 2.2.4 Análisis de riesgo ........................................................................ 21 2.3 Marco conceptual............................................................................... 22 2.3.1 Análisis de riesgo ........................................................................ 22 2.3.2 Planta de Abastecimiento Aeropuerto ........................................ 22 2.3.3 Tanque de almacenamiento de combustible .............................. 22 2.3.4 Umbrales de radiación ................................................................ 24 2.3.5 Sistema de enfriamiento por aspersores .................................... 25 2.3.6 Sistema de extinción ................................................................... 26 2.3.7 Fórmulas de aplicación para el cálculo hidráulico....................... 26 2.3.8 Criterios de diseño normativo ..................................................... 33 2.4 Definición de términos básicos .......................................................... 37 III. HIPÓTESIS Y VARIABLES ................................................................... 39 3.1 Hipótesis ............................................................................................ 39 3.1.1 Hipótesis general ........................................................................ 39 3.1.2 Hipótesis específica .................................................................... 39 3.2 Operacionalización de variable .......................................................... 39 IV. METODOLOGÍA DEL PROYECTO ....................................................... 41 4.1 Diseño metodológico ......................................................................... 41 4.2 Método de investigación .................................................................... 43 4.3 Población y muestra. ......................................................................... 44 4.4 Lugar de estudio. ............................................................................... 45 3 4.5 Técnicas e instrumentos para la recolección de la información. ........ 45 4.6 Análisis y procesamiento de datos .................................................... 46 4.7 Aspectos éticos en investigación ....................................................... 76 V. RESULTADOS .......................................................................................... 77 VI. DISCUSIÓN DE RESULTADOS ........................................................... 81 6.1 Contrastación y demostración de la hipótesis con los resultados ...... 81 6.2 Contrastación de los resultados con otros estudios similares ............ 82 6.3 Responsabilidad ética de acuerdo a los reglamentos vigentes ......... 84 VII. CONCLUSIONES .................................................................................. 85 VIII. RECOMENDACIONES ......................................................................... 86 IX. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...................................................... 87 ANEXO I: MATRIZ DE CONSISTENCIA ........................................................ 92 ANEXO II: ÁRBOL DE FALLAS ....................................................................... 94 ANEXO III: HOJA DE DATOS DEL TURBO A1 .............................................. 95 ANEXO IV: CÁLCULO AGUA-ESPUMA ........................................................ 100 ANEXO V: PLANO RADIACIÓN A INSTALACIONES ................................... 101 ANEXO VI: PLANO RADIACIÓN A PERSONAS ........................................... 102 ANEXO VII: SIMULACIÓN EN AFT FATHOM 12 .......................................... 103 ANEXO VIII: HOJA DE DATOS DE EQUIPOS .............................................. 132 ANEXO IX: PLOT PLAN PAA AIJC ................................................................ 169 ANEXO X: PLANOS SCI ................................................................................ 170 ANEXO XI: AUTORIZACIÓN USO DE DATOS ............................................. 178 4 ÍNDICE DE TABLAS Tabla 2.1 Umbrales de radiación de interés ..................................................... 25 Tabla 2.2 Valores del coeficiente Hazen-Williams ........................................... 28 Tabla 2.3 Tabla de longitudes equivalentes de tuberías .................................. 29 Tabla 2.4 Número de salidas fijas de descarga de espuma en tanques de almacenamiento de techo fijo........................................................................... 35 Tabla 2.5 Tiempos mínimos de descarga de aplicación para salidas fijas de descarga de espuma en tanques de almacenamiento de techo fijo ................. 35 Tabla 2.6 Relación diámetro de tanque y cantidad de mangueras contra incendios .......................................................................................................... 36 Tabla 2.7 Relación diámetro del tanque y tiempo de operación de manguera 36 Tabla 4.8 Técnica de análisis documental ....................................................... 46 Tabla 4.9 Información general de los tanques ................................................. 47 Tabla 4.10 Equipos afectados por radiación térmica ....................................... 48 Tabla 4.11 Filosofía de operación del Sistema de Contra Incendios ............... 49 Tabla 4.12 Caudal de enfriamiento de toroide ................................................. 52 Tabla 4.13 Características del toroide de enfriamiento .................................... 52 Tabla 4.14 Parámetros operativos del toroide.................................................. 53 Tabla 4.15 Características del aspersor seleccionado ..................................... 54 Tabla 4.16 Parámetros de operación del aspersor .......................................... 54 Tabla 4.17 Parámetros operativos del toroide.................................................. 55 Tabla 4.18 Parámetros operativos de aspersores del toroide .......................... 57 Tabla 4.19 Parámetros operativos del toroide.................................................. 58 Tabla 4.20 Pérdidas de longitud equivalente de toroide a manifold de enfriamiento ..................................................................................................... 59 Tabla 4.21 Cálculos de pérdidas por elevaciones de toroide a manifold ......... 59 Tabla 4.22 Datos iniciales para diseño de enfriamiento de techo .................... 61 Tabla 4.23 Características técnicas de la boquilla Aquastream 4450 .............. 61 Tabla 4.24 Principales características del Monitor Copperhead 8593-02 ........ 62 Tabla 4.25 Condiciones climatológicas de la PAA AIJC .................................. 63 Tabla 4.26 Principales características del Hidrante Weflo AF1311-250-2H1PM ......................................................................................................................... 64 Tabla 4.27 Requerimientos mínimos del sistema de extinción......................... 64 5 Tabla 4.28 Parámetros operativos de la cámara de espuma ANSUL AFC-330 65 Tabla 4.29 Cálculos de pérdidas de longitud equivalente de toroide a manifold ......................................................................................................................... 66 Tabla 4.30 Pérdidas por elevaciones de cámara a manifold de espuma ......... 66 Tabla 4.31 Requerimientos mínimos de espuma contra incendios .................. 67 Tabla 4.32 Principales características del tanque bladder ............................... 67 Tabla 4.33 Principales características del Proporcionador Flowmax CL .......... 68 Tabla 4.34 Presiones en manifold de enfriamiento y espuma .......................... 68 Tabla 4.35 Requerimientos de presión y caudal por sistema ........................... 69 Tabla 4.36 Presión y caudal en el sistema de bombas contra incendios ......... 69 Tabla 4.37 Presión y caudal del sistema de bombeo ....................................... 70 Tabla 4.38 Caudales de bombas contra incendios listadas ............................. 70 Tabla 4.39 Principales características de la motobomba contra incendios ...... 72 Tabla 4.40 Caudales de los sistemas .............................................................. 73 Tabla 4.41 Parámetros operativos del escenario de mayor demanda de agua- espuma ............................................................................................................ 73 Tabla 4.42 Matriz de riesgos antes del tratamiento .......................................... 74 Tabla 4.43 Matriz de riesgos con medidas de mitigación ................................. 75 Tabla 5.44 Parámetro operativos del Sistema Contra Incendios ..................... 77 Tabla 5.45 Capacidad de tanque de agua ....................................................... 78 Tabla 5.46 Sistema de aspersores en toroide. ................................................. 78 Tabla 5.47 Sistema de enfriamiento por Monitore-Hidrantes ........................... 79 Tabla 5.48 Sistema de espuma mediante cámaras ......................................... 79 Tabla 5.49 Características del Tanque Bladder ............................................... 79 Tabla 5.50 Sistema de bombeo contra incendios ............................................ 80 Tabla 5.51 Resumen parámetros operativos simulación vs teóricos ............... 80 6 ÍNDICE DE FIGURAS Figura 2.1 Tanque atmosférico de techo fijo tipo Domo ................................... 23 Figura 2.2 Tanque atmosférico de techo fijo tipo cónico .................................. 23 Figura 2.3 Tanque atmosférico de techo flotante ............................................. 24 Figura 2.4 Sistema de enfriamiento por aspersores en tanque ........................ 25 Figura 2.5 Cámara de espuma instalado en tanque techo fijo ......................... 26 Figura 2.6 Traslape de cobertura de aspersores ............................................. 27 Figura 2.7 Representación de los parámetros operativos ................................ 32 Figura 4.8 Distribución de tanques de combustible .......................................... 48 Figura 4.9 Diagrama de distancias para aspersores ........................................ 53 Figura 4.10 Distribución de boquillas ............................................................... 54 Figura 4.11 Pérdidas de presión por caudal en Monitor Copperhead 8593-02 62 Figura 4.12 Curvas de rendimiento de la motobomba contra incendios .......... 71 Figura 4.13 Datos técnicos de la motobomba contra incendios ....................... 72 7 ÍNDICE DE ABREVIATURAS AIJC Aeropuerto Internacional Jorge Chávez FM Factory Mutual Global NFPA National Fire Protection Association OSINERGMIN Organismo Supervisor de la Inversión en Energía y Minería PAA Planta Abastecimiento Aeropuerto UL Underwriters Laboratories RNE Reglamento Nacional de Edificaciones 8 RESUMEN El propósito de la investigación fue diseñar un sistema contra incendios bajo los lineamientos de normas nacionales e internacionales para reducir el riesgo de incendio de los tanques de almacenamiento de combustible de la nueva Planta Abastecimiento Aeropuerto Jorge Chávez. Toda planta de almacenamiento de combustible, debido a su misma naturaleza, está sometida a riesgo de incendio. Dentro los mayores riesgos se encuentra el incendio en un tanque de almacenamiento de combustible, el cual generaría una reacción en cadena, como un incendio de grandes magnitudes, perjudicando principalmente al entorno humano, natural y socioeconómico. Por tal razón, las normativas nacionales exigen a las plantas de almacenamiento de combustible, contar con un sistema contra incendios aprobado por la autoridad competente (OSINERGMIN). La investigación se enmarcó en la línea de investigación tipo aplicada no experimental con un enfoque cuantitativo, con un método analítico-sintético, permitiendo diseñar el sistema contra incendios en subsistemas, como un sistema de enfriamiento y un sistema de extinción. De la investigación realizada se determinó que el diseño de un sistema contra incendios reduce el riesgo de incendio de los tanques de almacenamiento de combustible de la nueva Planta Abastecimiento Aeropuerto Jorge Chávez. Palabras clave: Sistema, Incendios, Extinción, Enfriamiento, Riesgo, Planta de Abastecimiento Aeropuerto. 9 ABSTRACT The purpose of the research was to design a fire protection system in accordance with national and international standards to reduce the risk of fire in the fuel storage tanks of the new Jorge Chávez Airport Storage Plant. Every oil storage plant, due to its inherent nature, is subject to the risk of fire. Among the major risks is a fire in an oil storage tank, which could trigger a chain reaction, such as a large-scale fire, primarily affecting the human, natural, and socioeconomic environment. For this reason, national regulations require oil storage plants to have a fire protection system approved by the competent authority (OSINERGMIN). The research was framed within the applied non-experimental research type with a quantitative approach, employing an analytical-synthetic method to design the fire protection system in subsystems, such as a cooling system and an extinguishing system. From the conducted research, it was determined that the design of a fire protection system reduces the risk of fire in the fuel storage tanks of the new Jorge Chávez Airport Storage Plant. Keywords: System, Fires, Extinguishing, Cooling, Risk, Airport Storage Plant. 10 INTRODUCCIÓN En la actualidad los sistemas de protección contra incendio han demostrado ser una solución para mitigar las consecuencias producto de un siniestro para ello existen normas nacionales e internacionales que brindan un grado de protección razonable al predio (Mahoney, 2021). Durante el periodo 2007 al 2011 en EE.UU los departamentos de bomberos respondieron en promedio 301 incendios en tanques de almacenamiento exteriores. Estos incendios causan un promedio anual de 1 civil herido y $3 millones en daños directo a la propiedad (Fires at Outside Storage Tanks, 2014). Por ello el diseño e implementación de un sistema de protección contra incendio es un factor muy importante (además, de ser exigido normativamente) para tener en cuenta en todos las plantas de abastecimiento en aeropuertos debido a que brindan un importante grado de protección frente a un incendio, el cual protege no solo la integridad de las personas que trabajan en el sino también a los activos de la empresa. Lo indicado anteriormente está en concordancia a lo indicado por NFPA, “El propósito de esta norma es proveer un grado razonable de protección contra incendios para la vida y las propiedades a través de la normalización, requisitos de instalación y diseño para sistemas de aspersores, entre los que se incluyen las tuberías para servicio privado contra incendios, basados en sólidos principios de ingeniería, datos de pruebas y experiencia de campo” (2021 pág. 9). A nivel local, la nueva Planta de Abastecimiento Aeropuerto Jorge Chávez, abastecerá de combustible al nuevo terminal de pasajeros del aeropuerto. Este nuevo patio de tanques de combustibles contará con un sistema contra incendios fijo mediante anillos de aspersores y monitores-hidrantes para enfriamiento y un sistema de extinción mediante cámaras de espuma para la protección de la vida humana y reducir el riesgo ante un escenario de incendio. La investigación tiene como objetivo realizar el diseño de un sistema de protección contra incendio para reducir el riesgo de incendio en los tanques de almacenamiento de combustible, para ello se basa en diversos factores de riesgo propios de la planta de abastecimiento de combustible, así como el uso de 11 normas internacionales y nacionales. Como planteo del diseño del sistema protección contra incendio se tiene previsto utilizar aspersores, monitores- hidrantes y sistema extinción por espuma, los cuales serán alimentados por un sistema de bombeo contra incendios dedicado netamente a la planta de combustible. Por lo tanto, se propone diseñar un sistema de protección contra incendio capaz de reducir los riesgos de incendio de los tanques de combustibles de la Planta de Abastecimiento Aeropuerto Jorge Chávez, y que cumpla los requisitos mínimos para su aprobación por la autoridad competente. 12 I. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 1.1 Descripción de la realidad problemática Las pérdidas de vidas humanas y activos, producidos por un incendio son un riesgo muy alto que existe en la industria de hidrocarburos. Las aeronaves consumen un tipo de combustible tipo Turbo Jet A1, el cual debe estar almacenado en tanques destinados para su recepción y despacho. Estos tanques están sujetos a distintos causales, pudiendo producir una ignición, y como efecto, el incendio del tanque de combustible. Las plantas de abastecimiento aeropuerto a nivel internacional cuentan con un sistema contra incendio capaz de reducir el riesgo de incendio ante un escenario de incendio. Con la finalidad de abastecer de combustibles líquidos a las aeronaves del nuevo aeropuerto, la nueva Planta de Abastecimiento Aeropuerto Jorge Chávez, implementará 4 tanques de combustibles con una capacidad neta de almacenamiento de 217,600 barriles. Los 4 tanques de almacenamiento están diseñados bajo la norma API 650- 12ª Edición, y destinados para el almacenamiento de líquidos combustibles clase II. El almacenamiento de líquidos combustibles genera riesgos altamente potenciales de incendio, los cuales pueden originarse desde distintas fuentes. Ante ello, estos tanques de almacenamiento deben contar con un sistema contra incendios contra incendios, el cual debe ser diseñado conforme al reglamento nacional y a las NFPA aplicables (Ver anexo II). 13 1.2 Formulación del problema 1.2.1 Problema general ¿Cómo realizar el diseño de un sistema contra incendios para la reducción de riesgo de incendios de los tanques de almacenamiento de combustible de la Planta de Abastecimiento Aeropuerto Jorge Chávez? 1.2.2 Problema específico  ¿Cómo determinar los parámetros operativos de un sistema contra incendios que permita la reducción de riesgo de incendio de los tanques de almacenamiento de combustible de la Planta de Abastecimiento Aeropuerto Jorge Chávez?  ¿Cómo dimensionar la capacidad de reserva de agua del sistema contra incendios que permita reducir el riesgo de incendio de los tanques de almacenamiento de combustible de la Planta de Abastecimiento Aeropuerto Jorge Chávez?  ¿Cómo seleccionar los equipos de un sistema contra incendios permita la reducción de riesgo de incendio de los de los tanques de almacenamiento de combustible de la Planta de Abastecimiento Aeropuerto Jorge Chávez? 1.3 Objetivos 1.3.1 Objetivo general Realizar el diseño de un sistema contra incendios para la reducción de riesgo de incendio de los tanques de almacenamiento de combustible de la Planta de Abastecimiento Aeropuerto Jorge Chávez. 1.3.2 Objetivos específicos  Determinar los parámetros operativos de un sistema contra incendios que permita la reducción de riesgo de incendios de los tanques de almacenamiento de combustible de la Planta de Abastecimiento Aeropuerto Jorge Chávez.  Dimensionar la capacidad de reserva de agua del sistema contra incendios que permita reducir el riesgo de incendio de los tanques de 14 almacenamiento de combustible de la Planta de Abastecimiento Aeropuerto Jorge Chávez.  Seleccionar los equipos de un sistema contra incendios permita la reducción del riesgo de incendios de los de los tanques de almacenamiento de combustible de la Planta de Abastecimiento Aeropuerto Jorge Chávez. 1.4 Justificación Para el presente trabajo de investigación se ha determinado la justificación práctica y legal. 1.4.1 Justificación práctica Una investigación tiene justificación práctica cuando su desarrollo ayuda a resolver un problema o, por lo menos, propone estrategias que al aplicarse contribuirían a resolverlo (Bernal Torres, 2010 pág. 106). Debido a la construcción de un nuevo terminal de pasajeros para el aeropuerto Jorge Chávez, se demanda el almacenamiento de combustibles líquidos - clase II para abastecimiento de combustible hacia las aeronaves, por tal se decide construir 4 tanques verticales de almacenamiento diseñados bajo el API 650 12ª edición. Sin embargo, al ser combustibles líquidos - clase II, dichos tanques de almacenamiento se encuentran expuestos a cualquier escenario de incendio por parte de los combustibles líquidos. Por tal motivo, se debe contar con un sistema de protección contra incendios, en base a los reglamentos nacionales vigentes y normas reconocidas internacionalmente. 1.4.2 Justificación tecnológica Se justifica tecnológicamente una investigación cuando se satisface las necesidades sociales. Que pueden ser: Soluciones que permiten mejorar su nivel de vida, Soluciones que mejoran la ecología, Soluciones que permiten mejorar el sistema productivo (Espinoza Montes, 2014 pág. 71). 15 La presente investigación busca reducir el riesgo de incendio de los tanques de almacenamiento de combustible de la Planta de Abastecimiento Aeropuerto Jorge Chávez, protegiendo la vida humana tanto del personal operativo de la instalación como ajeno. 1.4.3 Justificación legal “La presente Ley Orgánica norma las actividades de Hidrocarburos en el territorio nacional” (Ley Orgánica que norma las actividades de Hidrocarburos en el territorio nacional - Ley N° 26221, 1993 pág. 1). Debido a la actividad propia que realiza la planta de almacenamiento aeropuerto Jorge Chávez, ésta se encuentra dentro del alcance de la Ley Orgánica de Hidrocarburos N° 26221. Asimismo, del Reglamento de Seguridad para el Almacenamiento de Hidrocarburos, aprobado mediante Decreto Supremo N° 052-93-EM y del Reglamento de Seguridad para las Actividades de Hidrocarburos, aprobado mediante Decreto Supremo N° 043- 2007-EM y modificatorias, los cuales exigen a las instalaciones que almacenan productos derivados de los hidrocarburos a contar con equipos certificados y dedicados exclusivamente a la lucha contra incendios, a fin de mitigar el impacto que pueda ocasionar un escenario de incendio. 1.5 Delimitantes de la investigación 1.5.1 Teórica La investigación cuenta con delimitación teórica empleando teorías básicas de mecánicas de fluidos y bibliografías específicas de sistemas contra incendios. Asimismo, bases teóricas del análisis de riesgo y valorización de esta. 1.5.2 Temporal La presente investigación se desarrolla en el contexto de la construcción de la nueva Planta de Abastecimiento Aeropuerto Jorge Chávez, la cual cuenta con fecha de inicio de operación a enero de 2025. Para cumplir con la fecha indicada se debe realizar la ingeniería del sistema contra incendios de los nuevos tanques 16 de almacenamiento de combustible de la Planta de Abastecimiento Aeropuerto Jorge Chávez en el año 2023. 1.5.3 Espacial Para la investigación se basa en la parcela destinada para la Planta de Abastecimiento Aeropuerto Jorge Chávez, ubicada en Callao-Perú. 17 II. MARCO TEÓRICO 2.1 Antecedentes 2.1.1 Antecedentes internacionales Muñoz Marchena (2021) en su investigación nombrada “Diseño de tanques de almacenamiento de combustibles e implantación de la terminal según Instrucción Técnica Complementaria MI-IP02 y protección contra incendios” para optar el grado universitario en Ingeniería Química en la Universidad de Sevilla, Sevilla – España, establece como objetivo el diseño de un terminal portuario en el Puerto de Isla Verde, lo que conlleva también el diseño de un sistema contra incendios. Como conclusión de la investigación se puede tomar en cuenta otra norma de referencia europeas (UNE), a manera de llegar a ser más conservadores y optar por la más rigurosa en diseño y seguridad. Navia Ortiz (2018) en su investigación titulada “Comparación técnica en redes de protección contra incendio por medio de sistema convencional de rociadores y sistema de agua nebulizada”, para optar el grado de Magíster en Ingeniería - Recursos Hidráulicos, en la Universidad Nacional de Colombia, Bogotá – Colombia, establece como objetivo presentar la comparación de los sistemas de protección contra incendio por medio de rociadores convencionales y los sistemas a base de agua nebulizada, con base en la elaboración de diversos escenarios de fuego con diferentes componentes combustibles recreando eventos de incendio en un ambiente controlado de laboratorio. Como conclusión de la investigación permite establecer criterios de selección de equipos contra incendios, entre rociadores convencionales y sistemas de agua nebulizada (aspersores). Ramírez Fuentes (2018) en su proyecto titulado “Sistema Automático de la Protección Contra Incendios de un Tanque de Trementina”, para optar el grado de Ingeniero de Ejecución en Control E Instrumentación Industrial, en la Universidad Técnica Federico Santa María de Concepción – Chile, establece como objetivo el diseño de un sistema de extinción automática de manera eficiente y adecuada para un estanque de trementina de tal manera que esté en 18 la capacidad de salvar vidas humanas y permitir la continuidad de las actividades dentro del proceso de producción. Como conclusión de la investigación nos permite conocer los detalles de los distintos sistema que abarca el sistema contra incendios, específicamente sobre los sistema de extinción, que es donde nos enfocamos específicamente en la presente investigación. Marcía Manrubia (2016), en su tesis de grado titulada “Estación de bombeo y depósito de almacenamiento de agua contra incendios en instalación de almacenamiento de líquidos inflamables”, para optar el grado de Ingeniera Química Industrial, en la Universidad Politécnica de Cartagena, Colombia. Desarrolla el cálculo a fin de determinar el volumen de agua contra incendios necesario para cubrir su máxima demanda de consumo de agua-espuma ante un escenario de incendio. De la investigación, se permite consolidar criterios para el cálculo de la reserva de agua contra incendios capaz de abastecer el escenario de mayor demanda de agua-espuma de la Planta de Abastecimiento Aeropuerto Jorge Chávez. Catari Cahyaya (2023) en proyecto de grado titulado “Diseño del sistema de protección contra incendios para los tanques de almacenamiento de Jet Fuel 212 y 214 de la planta de Senkata – YPFB” de la Universidad Mayor de San Andrés, La Paz – Bolivia. Realiza el análisis de radiaciones de incendio en los tanques de Jet Fuel, y en base a la simulación realiza el diseño del sistema contra incendios para la protección de los tanques de almacenamiento y la vida humana. Como conclusión de la investigación citada, permite verificar que el sistema contra incendios cumple con los requisitos exigibles por NFPA, asegurando la protección contra incendios de los tanques de almacenamiento de Jet Fuel 212 y 214. 19 2.1.2 Antecedentes nacionales El Estudio de Riesgos Planta Abastecimiento Aeropuerto Jorge Chávez (2018), realiza en análisis de riesgo, identificando el escenario de máximo riesgo y mayor consumo de agua y espuma, que resulta un incendio en un tanque Jet Fuel. Y establece los parámetros mínimos de operación del sistema contra incendios. Como conclusión del Estudio de Riesgos, permite establecer los parámetros mínimos de consumo de agua-espuma para la Planta de Abastecimiento Aeropuerto Jorge Chávez. García Lara (2021), en su informe profesional titulado “Cálculo hidráulico y rediseño de un sistema de agua contra incendio para un terminal de almacenamiento de combustible Turbo A1 en el Aeropuerto Internacional Jorge Chávez”, para optar el Título Profesional de Ingeniero Mecánico de Fluidos en la Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Lima – Perú, el objetivo general desarrolla los cálculos hidráulicos de rediseño del sistema contra incendio para la ampliación de la planta de abastecimiento de combustible A1 en el Aeropuerto internacional Jorge Chávez. Del cual concluye con dos propuestas alternativas para el nuevo rediseño del sistema contra incendios. La investigación permite realizar la comparación entre alternativas válidas para un rediseño de un sistema contra incendios, considerando la existencia de un sistema ya existente, como es el caso de la presente investigación. Alcarraz Espinoza (2020), en su tesis “Análisis y diseño hidráulico optimizado de un sistema de protección contra incendio por enfriamiento y sofocación para tanques verticales de almacenamiento de hidrocarburos líquidos en la planta terminal Juliaca” establece como objetivo analizar y realizar un diseño de la red contra incendios para tanques verticales haciendo uso del software WaterCAD, del cual concluye determinando los diámetros de tuberías, presiones y caudales necesarios para poder instalar un sistema contra incendios. Como conclusión de la investigación se puede obtener comparar los resultados simulados con los calculados teóricamente y definir la fiabilidad y precisión de los softwares especializados. 20 Juliano Barra (2019), en su informe profesional titulado “Diseño del sistema contra incendios para los tanques de almacenamiento del nuevo terminal de combustibles líquidos ubicado en la ciudad de Ilo”, para optar el Título Profesional de Ingeniero Mecánico de Fluidos en la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa, Arequipa – Perú, establece como objetivo Diseñar un sistema contra incendios seguro para los tanques de almacenamiento del Terminal de combustibles líquidos en la ciudad de Ilo. De donde se determina la adecuada distribución de aspersores para un sistema de enfriamiento adecuado de los tanques de almacenamiento. Como conclusión de la investigación permite seguir los lineamientos establecidos en las NFPA y buenas prácticas de diseño para desarrollar una correcta distribución de aspersores del sistema contra incendios del tanque de almacenamiento. Accostupa Quispe (2018), en su informe profesional titulado “Dimensionamiento de aspersores y cámara de espuma para el sistema contra incendio del tanque N° 68 de refinería Conchán en base a la norma NFPA”, para optar el Título Profesional de Ingeniero Mecánico Electricista en la Universidad Nacional Tecnológica del Sur, Lima – Perú, establece como objetivo realizar el dimensionamiento de aspersores y cámaras de espuma contra incendios correspondiente al tanque N° 68 de la refinería Conchán en base a la norma NFPA. De donde se determina la cantidad de aspersores y cámaras de espuma siguiendo los lineamiento y recomendaciones establecidas en las normas NFPA, asimismo se determinó el caudal y presión necesario en el manifold de enfriamiento y extinción. Como conclusión de la investigación permite comparar criterios de diseño y comparar resultados siguiendo los mismos lineamientos establecidos en las normas internacionales aplicables. 21 2.2 Bases teóricas 2.2.1 Sistema Contra Incendios La extinción de incendios en instalaciones para almacenamiento de hidrocarburos, deben ser considerados además del agua de extinción y enfriamiento, los agentes extintores como espumas mecánicas y polvos químicos secos y otros como dióxido de carbono y líquidos vaporizantes que no afecten al ozono, siempre y cuando se encuentren normados de acuerdo al NFPA y sean necesariamente listados y aprobados en su eficiencia y calidad por la UL, FM o USCG y/o específicamente requeridos (Reglamento de Seguridad para el Almacenamiento de Hidrocarburos, aprobado mediante Decreto Supremo N° 052-93-EM y modificatorias, 1993 pág. 50). 2.2.2 Sistema de enfriamiento: Sistema de tuberías fijas activado manual o automáticamente, conectado a un suministro de agua y equipado con boquillas de pulverización de agua diseñadas para proveer una descarga y distribución específicas de agua sobre el área o las superficies protegidas (NFPA 15, 2022 pág. 11). 2.2.3 Sistema de extinción: Parte del sistema fijo contra incendios, el cual tiene como función principal extinguir el incendio, mediante el uso de agentes químicos, como espuma contra incendios. Estos sistemas atacan directamente al fuego, produciendo el enfriamiento de extinción (NFPA 11, 2021 pág. 12). 2.2.4 Análisis de riesgo El estudio para evaluar los peligros potenciales y sus posibles consecuencias en una instalación existente o en un proyecto, con el objeto de establecer medidas de prevención y protección (Glosario, Siglas y Abreviaturas del Subsector Hidrocarburos DS 032-2002-EM, 2002 pág. 4). 22 2.3 Marco conceptual 2.3.1 Análisis de riesgo El estudio para evaluar los peligros potenciales y sus posibles consecuencias en una instalación existente o en un proyecto, con el objeto de establecer medidas de prevención y protección (Glosario, Siglas y Abreviaturas del Subsector Hidrocarburos DS 032-2002-EM, 2002 pág. 4). 2.3.2 Planta de Abastecimiento Aeropuerto Instalación ubicada dentro de los linderos de un aeropuerto, en la cual se lleva a cabo, la recepción, almacenamiento y despacho de combustibles de aviación a aeronaves (Glosario, Siglas y Abreviaturas del Subsector Hidrocarburos DS 032- 2002-EM, 2002 pág. 28). 2.3.3 Tanque de almacenamiento de combustible Cualquier recipiente con una capacidad para Líquidos que exceda los 277 L (60 Gal US), usado en Instalaciones fijas y que no es usado para procesamiento. Los cuales se dividen en: - Tanque atmosférico de techo fijo, los cuales pueden tener forma de domo o cono. 23 Figura 2.1 Tanque atmosférico de techo fijo tipo Domo Fuente: (Rejiglass) Figura 2.2 Tanque atmosférico de techo fijo tipo cónico Fuente: (J2MECH Ingeniería y Diseño) - Tanque atmosférico de techo flotante, aquel en que el techo flota sobre la superficie del líquido, eliminándose el espacio para los vapores. (Glosario, Siglas y Abreviaturas del Subsector Hidrocarburos DS 032-2002-EM, 2002 pág. 35). 24 Figura 2.3 Tanque atmosférico de techo flotante Fuente: (J2MECH Ingeniería y Diseño) La nueva PAA AIJC contará con cuatro tanques atmosféricos de techo fijo tipo domo para el almacenamiento de combustibles líquidos. 2.3.4 Umbrales de radiación Para la presente investigación, nos basamos en dos valores de umbral que son de interés: Umbrales de radiación de la instalación: Según Casal, y otros (1999 pág. 114) , indica que a 12.6 kW/m2 se genera debilidad estructural en aceros de pared delgada bajo condiciones de aislamiento térmico por la parte no radiada. Umbrales de radiación en personal: Según Oil Gas Producers (2010 pág. 3), indica que a 5.1 kW/m2 se genera un dolor después de 20 segundos y lesiones a más tiempo de exposición. De lo expuesto se tienen 2 importantes umbrales de estudio: 25 Tabla 2.1 Umbrales de radiación de interés Radiación Térmica (kW/m2) Efecto observado 12.6 Debilidad estructural en aceros de pared delgada bajo condiciones de aislamiento térmico por la parte no radiada 5.1 Genera un dolor después de 20 segundos y lesiones a más tiempo de exposición. Fuente: Casal, et al (1999 pág. 114) y Oil Gas Producers (2010 pág. 3) Según el Estudio de Riesgos de Seguridad, las áreas afectadas por radiación a niveles superiores a 12.6 kW/m2 deben ser enfriadas. 2.3.5 Sistema de enfriamiento por aspersores Sistema de tuberías fijas activado manual o automáticamente, conectado a un suministro de agua y equipado con boquillas de pulverización de agua diseñadas para proveer una descarga y distribución específicas de agua sobre el área o las superficies protegidas. (NFPA 15, 2022 pág. 11). Figura 2.4 Sistema de enfriamiento por aspersores en tanque Fuente: (HD Fire Protect) 26 2.3.6 Sistema de extinción Parte del sistema fijo contra incendios, el cual tiene como función principal extinguir el incendio, mediante el uso de agentes químicos, como espuma contra incendios. Estos sistemas atacan directamente al fuego, produciendo el enfriamiento de extinción (NFPA 11, 2016 pág 8). Figura 2.5 Cámara de espuma instalado en tanque techo fijo Fuente: (Zensitec) 2.3.7 Fórmulas de aplicación para el cálculo hidráulico Las fórmulas que se listan a continuación, forman parte de los cálculos hidráulicos realizados. Descarga de boquillas El cálculo de los parámetros de operación de boquillas (aspersores, hidrantes, monitores, rociadores) se efectuará usando la fórmula general de boquillas conforme al numeral 8.5.1.5 (NFPA 15, 2022 pág. 29): 𝑄 = 𝐾 ∗ √𝑃 ( 2.1 ) 27 Donde: Q: Flujo de la boquilla (gpm) K: Coeficiente K de la boquilla (gpm/psi1/2) P: Presión total para el flujo (psi) Traslape de protección Según (Juliano Barra, 2019) y (Mendoza Bruno, 2014) toman como buenas prácticas de diseño, un traslape de enfriamiento de por lo menos el 20% de la separación de aspersores. Figura 2.6 Traslape de cobertura de aspersores Fuente: (Mendoza Bruno, 2014) Factor “C” (Hazen-Williams) El coeficiente Hazen-Williams depende de la rugosidad de las tuberías., de acuerdo a la tabla 8.5.2.3 de la (NFPA 15, 2022 pág. 30) Para el diseño del presente sistema contra incendio utilizaremos tubería de acero al carbono Sch 40, ASTM A53, Gr. B para las líneas aéreas (el cual será galvanizado solo en líneas secas) y tubería HDPE PE417 CL 200 para líneas enterradas. 28 Tabla 2.2 Valores del coeficiente Hazen-Williams MATERIAL VALOR “C” FACTOR MULTIPLICATIVO POR CAMBIO DE MATERIAL (FMAT) Tubería de acero al carbono Sch 40, ASTM A53, Gr. B 120 1 HDPE (Listado) 150 1.51 Fuente: (NFPA 15, 2022) Pérdidas de carga por fricción Las pérdidas de carga por fricción en las tuberías deben determinarse por la fórmula de Hazen-Williams, de acuerdo con el numeral 8.5.1.1 de la (NFPA 15, 2022 pág. 28). J = 4.52 ∗ 𝑄௧ ଵ.଼ହ 𝐶ଵ.଼ହ ∗ 𝑑ସ.଼଻ ( 2.2 ) Donde: J: Resistencia friccional (psi / pie de tubería) Qt: Caudal de flujo total (gpm) C: Coeficiente de pérdida de fricción d: Diámetro interno de la tubería (pulg) En el anexo VIII se muestran los diámetros internos de las tuberías. Longitud equivalente total Las longitudes equivalentes por pérdidas de fricción deben ser consideradas unificadas y consideradas en el cálculo hidráulico, en ese sentido, se realiza la suma de las longitudes equivalente por pérdidas de fricción en tuberías y accesorios, acuerdo con el numeral 8.5.3.3 de la (NFPA 15, 2022 pág. 30): 29 𝐿௧ = 𝐿௧௨௕ + ෍ 𝐿௘ ( 2.3 ) Donde: Lt: Longitud equivalente total (m) Ltub: Longitud de tubería (m) Le: Longitud equivalente (m) Finalmente, de acuerdo con el numeral 8.5.1.1 y 8.5.3.3 de la (NFPA 15, 2022 pág. 30), la pérdida de carga en (psi) está dada por: 𝐽௙ = 𝐽 ∗ 𝐿௘௤ ( 2.4 ) Donde: Jf: Pérdida de carga (psi) ρ: Resistencia friccional (psi / pie de tubería) Leq: Longitud equivalente total de tuberías y accesorios (pie de tubería) Pérdidas de longitud equivalente Carta de longitudes equivalentes de tuberías según numeral 8.5.2.1 de la (NFPA 15, 2022 pág. 29). Tabla 2.3 Tabla de longitudes equivalentes de tuberías ACCESORIOS Y VÁLVULAS EXPRESADOS EN (m) EQUIVALENTES DE TUBERÍA 2 ½” 3” 4” 6” 8” 10” 12” Codo 45° 0.9 0.9 1.2 2.1 2.7 3.4 4.0 Codo 90° 1.8 2.1 3.1 4.3 5.5 6.7 8.2 Codo RL 90° 1.2 1.5 1.8 2.7 4.0 4.9 5.5 T o Cruz 90° 3.7 4.6 6.1 9.2 10.17 15.3 18.3 30 ACCESORIOS Y VÁLVULAS EXPRESADOS EN (m) EQUIVALENTES DE TUBERÍA 2 ½” 3” 4” 6” 8” 10” 12” Vál. Compuerta 0.3 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 Vál. Mariposa 2.1 3.1 3.7 3.1 3.7 5.8 6.4 Vál. Retención 4.3 4.9 6.7 9.8 13.7 16.8 19.8 Fuente: (NFPA 15, 2022). Cambio de diámetro de sección interna. Para diámetros internos de tuberías diferentes de acero de cédula 40, el valor equivalente en pies que se muestra debe ser multiplicado por un factor derivado de la siguiente formula, según la tabla 8.5.2.1 de la (NFPA 15, 2022 pág. 29). ( 𝐷௜௡௧ 𝐷௜௡௧ ௦௖௛ସ଴ )ସ.଼଻ = 𝐹ௗ௜௔ ( 2.5 ) Donde: Fdia: Factor multiplicativo por cambio de diámetro Dint: Diámetro interno actual (pulg) Dint sch40: Diámetro interno de la tubería de acero cédula 40 (pulg) Para obtener la longitud equivalente de los accesorios en otros materiales, con distinto diámetro interno a los accesorios de Sch 40 se debe utilizar la siguiente fórmula, según los numerales 8.5.2.3 y 8.5.3.10 de la (NFPA 15, 2022 pág. 30): 𝐿௔௖௖ ௢௧௥௢ ௠௔௧௘௥௜௔௟ = 𝐿௔௖௖ ∗ 𝑓௠௔௧ ∗ 𝑓ௗ௜௔ ( 2.6 ) 31 Donde: Lacc. otro material: Longitud equivalente de un accesorio que no tienen diámetro interior de Sch. 40 (m) Lacc: Longitud del accesorio (m) Fmat: Factor multiplicativo por cambio de material Fdia: Factor multiplicativo por cambio de diámetro Pérdida de presión por elevación La pérdida de presión por elevación se obtiene de la ecuación (Mendoza Bruno, 2014 pág. 68): 𝑃௘௟௘௩ = 1.422 ∗ 𝐻଴ ( 2.7 ) Donde: Pelev=Pérdida de presión por elevación (psi). H0= Altura entre puntos de evaluación (m). Cálculo de áreas afectadas por radiación Área lateral de cilindro Los tanques de la PAA AIJC son cilíndricos verticales con techo fijo tipo domo, cuyas zonas que están expuestas a radiación se pueden determinar mediante las siguientes fórmulas, según (Universidad de Alicante, 2020) específicamente para el cuerpo del tanque. 𝐴𝑙 = 𝜋 ∗ 𝐷 ∗ ℎ ( 2.8 ) Donde: Al: Área lateral de cilindro del tanque en (m2). D: Diámetro del tanque en (m). H: La altura del cilindro (m). 32 Área de domo Los tanques de la PAA AIJC son cilíndricos verticales con techo fijo tipo domo, cuyas zonas que están expuestas a radiación se pueden determinar mediante las siguientes fórmulas, según (Universidad de Alicante, 2020) específicamente y solo para el techo. 𝐴𝑑 = 𝜋 ∗ (𝑎ଶ + ℎଶ) ( 2.9 ) Donde: Ad: Área del domo (m2) a: radio a nivel de la sección que se quiere implementar el cálculo (m). h: altura a nivel de la sección que se requiere que determinar el área (m). Figura 2.7 Representación de los parámetros operativos Fuente: (Universidad de Alicante, 2020) Caudal de enfriamiento Caudal necesario para enfriar el área afectada por radiación, (Mendoza Bruno, 2014 pág. 48). 𝑄 = 𝐹 ∗ 𝐴 ( 2.10 ) Donde: Q: Caudal (gpm). 33 F: Ratio de flujo (gpm/ft2) A: Área que requiere enfriar (ft2) Volumen de agua contra incendios Según el Estudio de Riesgos Planta Abastecimiento Aeropuerto Jorge Chávez (2018 pág. 220), en su cálculo de agua-espuma indica que, para determinar el volumen de reserva de agua contra incendios, se utiliza la siguiente fórmula: 𝑉𝑡 = 𝑇 ∗ 𝑄𝑒𝑛𝑓 + 𝑇 ∗ 𝑄𝑒𝑠𝑝 ∗ 0.97 ( 2.11 ) Donde: Vt: Volumen de agua contra incendios total (gal) T: Tiempo de aplicación (min) Qenf: Caudal del sistema de enfriamiento (gpm) Qesp: Caudal del sistema de espuma (gpm) 2.3.8 Criterios de diseño normativo Según el Reglamento de Seguridad para el Almacenamiento de Hidrocarburos, aprobado mediante Decreto Supremo N° 052-93-EM y modificatorias (1993), el Reglamento de Seguridad para las Actividades de Hidrocarburos, aprobado mediante Decreto Supremo N° 043-2007-EM y modificatorias (2007) y el código (NFPA 15, 2022). - El flujo de agua a usar para el enfriamiento un toroide es 0.15 gpm/pie2, de acuerdo al artículo 92, inciso (a) del (Reglamento de Seguridad para las Actividades de Hidrocarburos, aprobado mediante Decreto Supremo N° 043-2007-EM y modificatorias, 2007 pág. 53). - Todos los equipos y accesorios deberán ser Listados y aprobados en su eficiencia y calidad por la UL, FM, tal como lo indica el artículo 80.1 del (Reglamento de Seguridad para las Actividades de Hidrocarburos, 34 aprobado mediante Decreto Supremo N° 043-2007-EM y modificatorias, 2007 pág. 49). - La presión mínima de operación al ingreso de aspersores será 20 psig, según la sección 8.1.2 de (NFPA 15, 2022 pág. 27). - Las tuberías aéreas aguas abajo de las válvulas de corte que servirán como válvulas de actuación del sistema de aspersores serán de acero galvanizado interno y externo, según la sección 5.3.6.1 de la (NFPA 15, 2022 pág. 13). - La evaluación de demanda de agua se realizará en base al escenario de mayor riesgo en la planta, el cual corresponde al incendio en un tanque de Turbo Jet A1 según se menciona en las conclusiones del Estudio de Riesgos de la planta. - La separación entre aspersores no será mayor a 3.0 m, de acuerdo con el numeral 7.8.1 del código (NFPA 15, 2022 pág. 23). - Según el Estudio de Riesgos de la planta, para prevenir daño a los equipos y tuberías que podrían verse afectados por las radiaciones térmicas de 12.6 KW/m2 a nivel de piso, se proveerán mangueras contra incendios con pitones de agua de 250 gpm listados UL y/o aprobados FM. - El tanque contra incendio contará con una capacidad de al menos 4 horas para el escenario de máxima demanda, según el artículo 91.5 del (Reglamento de Seguridad para las Actividades de Hidrocarburos, aprobado mediante Decreto Supremo N° 043-2007-EM y modificatorias, 2007). - El número de cámaras de espuma a usar en tanques de techo fijo, está determinado por la tabla 5.2.5.2.1 de la norma (NFPA 11, 2021 pág. 22). 35 Tabla 2.4 Número de salidas fijas de descarga de espuma en tanques de almacenamiento de techo fijo Fuente: (NFPA 11, 2021) - Los tiempos mínimos de descarga y regímenes de aplicación deben estar de acuerdo con lo requerido en la tabla 5.2.5.2.2 de la norma (NFPA 11, 2021 pág. 22). Tabla 2.5 Tiempos mínimos de descarga de aplicación para salidas fijas de descarga de espuma en tanques de almacenamiento de techo fijo Fuente: (NFPA 11, 2021) - Sebe proveerse equipos de chorros de manguera de espuma, además de las instalaciones en los tanques de espuma, como protección suplementaria para incendio de derrames pequeños según el numeral 5.9.2.1 de (NFPA 11, 2021 pág. 32). 36 Tabla 2.6 Relación diámetro de tanque y cantidad de mangueras contra incendios Fuente: (NFPA 11, 2021) - El número mínimo de chorros de manguera fijos o portátiles debe estar disponible para proveer protección del área (NFPA 11, 2021 pág. 32). Tabla 2.7 Relación diámetro del tanque y tiempo de operación de manguera Fuente: (NFPA 11, 2021) - El concentrado de espuma utilizado debe estar listado para uso sobre el líquido combustible que se va a proteger, el tipo de concentrado de espuma usado en este caso será del tipo AFFF en proporción al 3% conforme al 4.3.1.1 (NFPA 11, 2021 pág. 15). - La cantidad de concentrado debe ser por lo menos suficiente para el riesgo mayor protegido, o grupo de riesgos que se debe proteger simultáneamente (Reglamento de Seguridad para las Actividades de Hidrocarburos, aprobado mediante Decreto Supremo N° 043-2007-EM y modificatorias, 2007). - El concentrado de espuma a aplicarse será almacenado en un Tanque Bladder (tanque de vejiga), seleccionado de acuerdo a los volúmenes de 37 concentrado de espuma necesarios para la máxima dotación del sistema (NFPA 11, 2021 pág. 16). - Los accesorios que conducen concentrado de espuma no serán de acero galvanizado, numeral 4.7.1.3 (NFPA 11, 2021 pág. 18). 2.4 Definición de términos básicos - Aspersor Boquillas abiertas (no automáticas) de descarga direccional y se utilizan en sistemas fijos de agua pulverizada destinados a la protección contra incendios. Son boquillas con deflector externo que producen una descarga cónica y uniforme de gotitas de agua a velocidad media (Tyco, 2016). - Cámara de espuma Consisten en una expansión de cámara de espuma y un generador de espuma integral con acero inoxidable. entrada de aire protegida. Cada cámara incluye una placa de orificio, dos juntas de entrada, conjunto de sello de vapor, junta de tapa y una salida empaquetadura (Ansul, 2020). - Proporcionador Según Ansul, los proporcionadores y eductores de línea proporcionan una dosificación de concentrado de espuma eficaz y económica para aplicaciones con caudales relativamente fijos y presión de suministro de agua adecuada (2020). - Punto de inflamación (Flash point). La menor temperatura a la que un hidrocarburo líquido con suficiente vapor puede inflamarse en la presencia de una fuente de ignición (Glosario, Siglas y Abreviaturas del Subsector Hidrocarburos DS 032-2002-EM, 2002 pág. 31) - Tanque atmosférico Un tanque de almacenamiento que ha sido diseñado para operar desde presiones iguales a la atmosférica hasta presiones de 0.035 Kg/cm2 (0-0.5 psig), medidas en la parte alta del 38 tanque (Glosario, Siglas y Abreviaturas del Subsector Hidrocarburos DS 032-2002-EM, 2002 pág. 35). - Tanque Bladder Los tanques bladder (tanques de vejiga) son un componente de un sistema dosificador de presión equilibrada que incluye un tanque con clasificación de presión con una vejiga elastomérica interna para el almacenamiento de concentrado de espuma. Tras la activación del sistema, el agua entrante aplica presión al concentrado en la vejiga, que suministra concentrado presurizado al dispositivo dosificador. El dispositivo dosifica el concentrado de espuma en la línea de agua contra incendios, creando una solución de espuma. Luego, la solución se conduce a los dispositivos de descarga que protegen el área de peligro (Johnson Controls, 2017). - Techo tipo domo (Dome roof) Techo con forma de sector esférico que está soportado por estructuras reticuladas, fijas (Glosario, Siglas y Abreviaturas del Subsector Hidrocarburos DS 032-2002-EM, 2002 pág. 35). - Turbo Jet El jet fuel (combustible de aviación de tipo jet A-1, también denominado JP-1A) se utiliza en general en los motores de turbina (motores de reacción, turbohélices) en la aviación civil. Se trata de un petróleo ligero y refinado con sumo cuidado. El tipo de combustible es queroseno. El jet A-1 tiene una temperatura de inflamación superior a los 38°C y un punto de congelación de -47°C (Oiltanking, 2015). 39 III. HIPÓTESIS Y VARIABLES 3.1 Hipótesis 3.1.1 Hipótesis general El diseño de un sistema contra incendios permitirá la reducción de riesgo de incendio de los tanques de almacenamiento de combustible de la Planta de Abastecimiento Aeropuerto Jorge Chávez. 3.1.2 Hipótesis específica  Determinar los parámetros operativos de un sistema contra incendios permitirá la reducción de riesgo de incendio de los tanques de almacenamiento de combustible de la Planta de Abastecimiento Aeropuerto Jorge Chávez.  Dimensionar la capacidad de reserva de agua del sistema contra incendios permitirá reducir el riesgo de incendio de los tanques de almacenamiento de combustible de la Planta de Abastecimiento Aeropuerto Jorge Chávez.  Seleccionar los equipos de un sistema contra incendios permitirá la reducción de incendios de los de los tanques de almacenamiento de combustible de la Planta de Abastecimiento Aeropuerto Jorge Chávez. 3.2 Operacionalización de variable Variable Independiente: Sistema contra incendios. Variable dependiente: Riesgo de incendio. 40 MATRIZ DE OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLE VARIAB LES DEFINICIÓN CONCEPTUAL DEFINICIÓN OPERACIONAL DIMENSIONES INDICADORES ÍNDICE MÉTODO Y TECNICA Variable Independiente Sistema contra incendios Cualquier dispositivo o sistema de alarma contra incendios o dispositivo o sistema de extinción de incendios, o combinación de los mismos, que esté diseñado e instalado para detectar, controlar o extinguir un incendio o alertar de otra manera a los ocupantes, o al departamento de bomberos, o a ambos, que ha ocurrido un incendio (NFPA 1, 2021) Sistema que permite proteger la integridad mecánica de los equipos afectados, y extinguir el foco del incendio, con la finalidad de que no fallen durante un escenario de incendio. PARÁMETROS DE OPERACIÓN DE DISEÑO CAUDAL Q=V*A Analítico Sintético PRESIÓN p=F/A SELECCIÓN DE EQUIPOS PARA EL SISTEMA PRESIÓN DE OPERACIÓN p=F/A CAUDAL DE OPERACIÓN Q=V*A EFICIENCIA Eficiencia VALIDACION DE DISEÑO SIMULACIÓN MEDIANTE SOFTWARE AFT FATHOM 12 Resultados de simulación Variable Dependiente Riesgo de incendio Cualquier situación, proceso, material o condición que, según los datos aplicables, puede causar un incendio o una explosión o que puede proporcionar un suministro de combustible listo para aumentar la propagación o la intensidad de un incendio o exposición, todo lo cual representa una amenaza. a la vida o la propiedad (NFPA 1, 2021) Probabilidad que se materialice el incendio en los equipos por radiación térmica VALORIZACIÓN DEL RIESGO MATRIZ DE RIESGO Valoración del riesgo. 41 IV. METODOLOGÍA DEL PROYECTO 4.1 Diseño metodológico 4.1.1 Tipo de investigación Aplicada La investigación aplicada también llamada empírica, activa o dinámica, y se encuentra íntimamente ligada a la investigación básica, ya que depende de sus descubrimientos y aportes teóricos para poder generar beneficios y bienestar a la sociedad. Se sustenta en la investigación teórica; su finalidad específica es aplicar las teorías existentes a la producción de normas y procedimientos tecnológicos, para controlar situaciones o procesos de la realidad (Valderrama Mendoza, 2013 pág. 39). Por lo tanto, la presente investigación calza con el tipo aplicada, ya que para el desarrollo del diseño del Sistema Contra Incendios en mención nos basaremos en las bases teóricas de la mecánica y dinámica de fluidos, así como en las normas internacionales aplicables como la NFPA, a fin de brindar solución a la problemática. 4.1.2 Enfoque de la Investigación Cuantitativa Las variables cuantitativas o numéricas se expresan en cantidades de tener valores numéricos. Asimismo, las variables continuas se caracterizan porque la realidad que miden varía, adoptando valores continuados (Valderrama Mendoza, 2013 pág. 158). Conforme a lo señalado por el autor la investigación cuenta con el enfoque cualitativo recolectando datos para la realización del diseño del sistema contra incendios. 42 4.1.3 Diseño según su alcance y nivel de profundidad Descriptivo El diseño descriptivo tiene como objetivo indagar la incidencia de las modalidades o niveles de una o más variables de la población (Valderrama Mendoza, 2013 pág. 142). El presente trabajo cuenta con un tipo de investigación descriptivo, ya que tiene como objetivo central describir el comportamiento de una o más variables dependientes en una población definida o en una muestra de una población. 4.1.4 Diseño de investigación Investigación no experimental La investigación no experimental podría definirse como la investigación que se realiza sin manipular deliberadamente variables. Es decir, se trata de estudios en los que no hacemos variar en forma intencional las variables independientes para ver su efecto sobre otras variables (Hernández Sampieri, 2014 pág. 152). La investigación es de tipo no experimental debido a que no manipula deliberadamente ninguna variable y se basa en un diseño de un sistema para la reducción del riesgo que puede ocasionar el incendio por el almacenamiento de líquidos inflamables. 4.1.5 Alcance temporal de la investigación Investigación transversal Los diseños de investigación transversal o transeccional recolectan datos en un momento, en su tiempo único (Hernández Sampieri, 2014 pág. 154). 43 De acuerdo con lo mencionado por el autor, la presente investigación es de diseño transversal ya que se estudian las variables en un momento determinado, en el año 2023. 4.2 Método de investigación El concepto de método en el campo de la investigación de procedimientos lógicos a través de los cuales se plantean los problemas científicos, y se ponen a prueba las hipótesis y los instrumentos de trabajo investigados. El método es un elemento necesario en la ciencia, ya que sin él no sería fácil demostrar si un argumento es válido (Valderrama Mendoza, 2013 pág. 75). El autor describe una serie de métodos de los cuales los más asociados a la presente investigación resultaron ser el método analítico y el método sintético. 4.2.1 Método analítico Este método de investigación consiste en la descomposición de un todo en sus partes para observar las relaciones, similitudes, diferencias, naturaleza y efectos (Valderrama Mendoza, 2013 pág. 98). La presente investigación se basa en el método analítico ya que, a fin de desarrollar los objetivos planteados, se trabajará en fases, hallando resultados preliminares que nos servirán de input en los resultados finales. 4.2.2 Método sintético La síntesis es un proceso de razonamiento que busca reconstruir un todo a partir de los elementos distinguidos por el análisis; se trata, en consecuencia, de hacer una exposición metódica y breve, en resumen. En otras palabras, debemos decir que la síntesis es un procedimiento 44 mental que tiene como meta la comprensión cabal de la esencia de lo que ya conocemos en todas sus partes y particularidades (Valderrama Mendoza, 2013 pág. 98). Conforme con lo indicado por Valderrama, la presente investigación es del tipo sintético, ya que se investigará cada subsistema del sistema contra incendios y finalmente se es estudiará el sistema integral como uno solo. 4.3 Población y muestra. La población “Es un conjunto finito o infinito de elementos, seres o cosas, que tiene atributos o características comunes, susceptibles de ser observados” (Valderrama Mendoza, 2013 pág. 182). La muestra se define como “un subconjunto representativo de un universo o población. Es representativo, porque refleja fielmente las características de la población cuando se aplica la técnica adecuada de muestreo de la cual procede”. (Valderrama Mendoza, 2013 pág. 184) A los efectos de esta investigación, la población es abarcada por los cuatro tanques de almacenamiento de la Planta de Abastecimiento Aeropuerto Jorge Chávez. Esto queda delimitado por el problema y los objetivos de la investigación. Por lo tanto, para la presente investigación la población y la muestra son iguales, debido a que la población es conocida, se puede identificar y es accesible. 45 4.4 Lugar de estudio. La ubicación de estudio del presente proyecto de tesis se realizó en la Planta de Abastecimiento Aeropuerto Jorge Chávez, ubicada en la ampliación del aeropuerto Jorge Chávez. 4.5 Técnicas e instrumentos para la recolección de la información. 4.5.1 Técnicas De acuerdo con nuestro problema de estudio e hipótesis (si es que se establecieron), la siguiente etapa consiste en recolectar los datos pertinentes sobre los atributos, conceptos o variables de las unidades de muestreo/análisis o casos (participantes, grupos, fenómenos, procesos, organizaciones, etcétera (Hernández Sampieri, 2014 pág. 198). La presente investigación empleó la técnica de recolección documental, ya que se obtuvo información desde normas internacionales y nacionales, libros de diseño en mecánica de fluidos. 4.5.2 Instrumentos para la recolección de la información Los instrumentos son los medios materiales que emplea el investigador para recoger y almacenar la información”. (Valderrama Mendoza, 2013 pág. 195) Técnica observación directa: Permite identificar los procesos actuales sin necesidad de alterar o intervenir el ambiente en que se desenvuelve el objeto. Se usó una ficha de observación de visita a planta que contiene la información respecto a la forma de almacenaje, disponibilidad de espacio y características arquitectónicas de la Planta de Abastecimiento Aeropuerto Jorge Chávez. 46 Técnica análisis documental: Permite efectuar un análisis de la información solicitada. Software de cálculo este instrumento nos permite un cálculo más certero debido a la complejidad que requiere el cálculo a mano de un sistema contra incendio con una distribución de aspersores. Normas NFPA este instrumento es una fuente confiable de criterios de diseño. Antecedentes este instrumento este compuesto por artículos y tesis relacionadas al diseño de sistema contra incendio. Fichas técnicas este instrumento está compuesto las diferentes fichas técnicas de los elementos que forman parte del sistema contra incendio. Tabla 4.8 Técnica de análisis documental Técnicas Instrumentos Descripción Observación directa • Análisis de Especificaciones Técnicas. • Ficha técnica de equipos, accesorios, etc. • Normas NFPA y Reglamentos locales. Documental • Formulación, listas de verificación. • Tabla de parámetros básicos de cálculo. • Planos de arquitectura. • Herramientas de diseño. • Validación con simulador. 4.6 Análisis y procesamiento de datos Luego de haber obtenido los datos, el siguiente paso es realizar el análisis de estos para dar respuesta a la pregunta inicial y, si corresponde poder aceptar o rechazar la hipótesis en estudio (Valderrama Mendoza, 2013 pág. 229). La presente investigación, solo se centrará en la recopilación de datos obtenidos en campo para determinar las características del diseño del 47 objeto de investigación por lo que no amerita realizar un procesamiento de datos. El informe final se dividirá en las siguientes etapas para el desarrollo del análisis y procesamiento de datos. Etapa 1: Diseño y selección de equipos del Sistema Contra Incendios de los tanques de almacenamiento. Etapa 2: Validación del diseño mediante simulación. 4.6.1 Etapa 1: Diseño y selección de equipos del Sistema Contra Incendios de los tanques de almacenamiento Información general de los tanques Partimos de la data general de los tanques de almacenamiento. Tabla 4.9 Información general de los tanques Tanque Producto Clase de Líquido Tipo de techo Altura (m) Diámetro (m) Altura de domo (m) Capacidad (Barriles) T-301 Turbo A1 Clase II Techo Fijo Domo 14.63 27.43 4.61 54,400 T-302 Turbo A1 Clase II Techo Fijo Domo 14.63 27.43 4.61 54,400 T-303 Turbo A1 Clase II Techo Fijo Domo 14.63 27.43 4.61 54,400 T-304 Turbo A1 Clase II Techo Fijo Domo 14.63 27.43 4.61 54,400 Fuente: Informe Técnico Favorable N° 159-2023-OS-GSE/DSHL (2023) 48 Figura 4.8 Distribución de tanques de combustible Fuente: Plot Plan PAA AIJC De acuerdo al plano de afectación por radiación a los equipos (Ver Anexo V), del Estudio de Riesgos de Seguridad de la PAA AIJC, se tiene la siguiente tabla resumen, donde se listan los equipos afectados por radiación ante un escenario de incendio. Tabla 4.10 Equipos afectados por radiación térmica Escenario Tanque incendiado Superficie a lateral por radiación Superficie en techo afectada por radiación TM-01 Incendio en tanque T-301 - 50% del área lateral del tanque adyacente T-302 - 50% del área en techo del tanque adyacente T-302 TM-02 Incendio en tanque T-302 - 50% del área lateral del tanque adyacente T-301. - 50% del área lateral del tanque adyacente T-303 - 50% del área en techo del tanque adyacente T-301 - 50% del área en techo del tanque adyacente T-303 TM-03 Incendio en tanque T-303 - 50% del área lateral del tanque adyacente T-302. - 50% del área lateral del tanque adyacente T-304. - 50% del área en techo del tanque adyacente T-302 - 50% del área en techo del tanque adyacente T-304 TM-04 Incendio en tanque T-304 - 50% del área lateral del tanque adyacente T-303 - 50% del área en techo del tanque adyacente T-303 49 Filosofía de operación del Sistema Contra Incendios De acuerdo a la filosofía de operación que indica el Estudio de Riesgos de Seguridad de la PAA AIJC, establece que se enfriarán los tanques que se encuentren afectados bajo el umbral de radiación de 12.6 kW/m2, mediante un sistema de enfriamiento. La extinción del tanque incendiado, se realizará mediante un sistema de espuma. A continuación, se presenta el plan de ataque ante un escenario de incendio. Tabla 4.11 Filosofía de operación del Sistema de Contra Incendios Escenario Tanque incendiado Sistema de enfriamiento de tanque Sistema de extinción Sistema de enfriamiento complementario TM-01 Incendio en tanque T-301 - 50% del área lateral del tanque adyacente T-302, mediante aspersores. - 50% del área en techo del tanque adyacente T-302, mediante monitor-hidrante. Extinción mediante cámaras de espuma. Enfriamiento de tuberías y zonas aledañas mediante una manguera a 250 gpm. TM-02 Incendio en tanque T-302 - 50% del área lateral del tanque adyacente T-301, mediante aspersores. - 50% del área lateral del tanque adyacente T-303, mediante aspersores. - 50% del área en techo del tanque adyacente T-301, mediante monitor-hidrante. - 50% del área en techo del tanque adyacente T-303, mediante monitor-hidrante. Extinción mediante cámaras de espuma. Enfriamiento de tuberías y zonas aledañas mediante una manguera a 250 gpm. TM-03 Incendio en tanque T-303 - 50% del área lateral del tanque adyacente T-302, mediante aspersores. - 50% del área lateral del tanque adyacente T-304, mediante aspersores. - 50% del área en techo del tanque adyacente T-302, mediante monitor-hidrante. - 50% del área en techo del tanque adyacente T-304 Extinción mediante cámaras de espuma. Enfriamiento de tuberías y zonas aledañas mediante una manguera a 250 gpm. TM-04 Incendio en tanque T-304 - 50% del área lateral del tanque adyacente T-303, mediante aspersores. Extinción mediante cámaras de espuma. Enfriamiento de tuberías y zonas aledañas mediante una 50 Escenario Tanque incendiado Sistema de enfriamiento de tanque Sistema de extinción Sistema de enfriamiento complementario - 50% del área en techo del tanque adyacente T-303, mediante monitor-hidrante. manguera a 250 gpm. Diseño del Sistema Contra Incendios de los Tanques de Almacenamiento de la PAA AIJC Se subdividirá el diseño del sistema contra incendios en dos subsistemas: Sistema de enfriamiento y sistema de extinción. El sistema de enfriamiento cumplirá la función de refrigerar los equipos afectados bajo el umbral de radiación de 12.6 kW/m2. El sistema de extinción cumplirá la función de extinguir el incendio del tanque. Sistema de enfriamiento. El sistema de enfriamiento estará conformado a su vez por dos subsistemas. - Sistema de enfriamiento por aspersores. - Sistema de enfriamiento por monitores-hidrantes. Ambos sistemas contarán con activación manual, por lo que la ubicación de la activación de ambos sistemas debe estar fuera de los umbrales de radiación con afectación a las personas (Ver Anexo VI). Sistema de enfriamiento por aspersores Basándonos en los criterios normativos establecidos en el numeral 2.3.8 de la presente investigación se realiza el diseño del sistema de enfriamiento por 51 aspersores, el cual protegerá las áreas laterales de los tanques de almacenamiento que se encuentren bajo el umbral de 12.6 kW/m2. Se realizará el diseño del sistema contra incendios, basándonos en el escenario de mayor demanda de agua y caudal, según el cálculo de Agua y Espuma del Estudio de Riesgos de Seguridad de la PAA AIJC (Ver Anexo 4), el escenario de mayor consumo de agua y espuma corresponde a los escenarios TM-02 y TM- 03. Al contar con dos escenarios iguales de mayor consumo de agua-espuma TM- 02 y TM-03, y de acuerdo a la distribución general de los tanques (Ver Anexo IX), podemos apreciar que el arreglo del sistema de aspersores y espuma de los tanques T-302 y T-303 serán idénticos. El arreglo del sistema contra incendios diseñado para los tanques T-302 /303 se replicará en los tanques T-301 y T-304 ya éstos comparten las mismas dimensiones y capacidad de almacenamiento. Conforme con lo expuesto, se escoge el escenario TM-02 (Incendio en el tanque T-302) como punto de partida para el diseño del sistema de aspersores y extinción de todos los tanques de la PAA AIJC. En ese sentido, y, conforme a la filosofía de operación indicada en la tabla 11 de la presente investigación: Ante un escenario de incendio en el tanque T-302, los tanques afectados por radiación son los T-301 y T-303, los cuales tendrán la misma configuración del sistema de enfriamiento. Cálculo de toroide de aspersores del tanque T-301 y T-303 Se toma como referencia un tanque a fin de realizar el cálculo del sistema de aspersores. De la tabla 9 tenemos los datos para reemplazarlos en la fórmula 2.8 y hallar el área lateral del tanque afectado. 52 𝐴𝑙 = 𝜋 ∗ 27.43𝑚 ∗ 14.63𝑚 𝐴𝑙 = 1,260.72 𝑚ଶ Se aplican la conversión a ft2: 𝐴𝑙 = 13,571 𝑓𝑡ଶ De acuerdo con los criterios de diseño normativos, en el numeral 2.3.8 de la presente investigación tenemos el ratio de enfriamiento equivalente a 0.15 gpm/ft2. El cálculo del caudal de enfriamiento para el área afectada en el tanque, de la fórmula 2.10 se tiene: 𝑄 = 0.15 𝑔𝑝𝑚 𝑓𝑡ଶ ∗ 13,571 𝑓𝑡ଶ 𝑄 = 2,035.61 𝑔𝑝𝑚 Tabla 4.12 Caudal de enfriamiento de toroide Altura de tanque (Cilindro) 14.63 m Diámetro de Tanque 27.43 m Área Expuesta* 1,260.72 m2 <> 13,571 pie2 Régimen de Aplicación de Agua Efectivo 0.15 gpm/pie2 Caudal de Enfriamiento Total 2,035.61 gpm (*) El área expuesta corresponde al área afectada, 50% del área lateral del tanque T-301 y T-303 Tabla 4.13 Características del toroide de enfriamiento Perímetro del área afectada 86.17 m Separación anillo-casco 0.8 m Longitud de circunferencia del semi anillo 91.20 m 53 Se realizan los cálculos previos: Tabla 4.14 Parámetros operativos del toroide Perímetro del Tanque 86.17 m Perímetro del Toroide de Enfriamiento 91.20 m Separación entre aspersores 2.00 m Cantidad Mínima de Aspersores 46.00 unidades Número de Aspersores (Buenas Prácticas) 48.00 unidades Presión Mínima para Exteriores 20.00 psi Caudal por aspersor 42.41 gpm Factor K teórico 9.48 gpm/psi0.5 Con los datos de entrada que se muestran en la tabla anterior, y las características estándar de los aspersores del fabricante, se busca un modelo que cumpla con los parámetros inicialmente obtenidos. Figura 4.9 Diagrama de distancias para aspersores Fuente: Aspersores Tyco (2016) 54 Tabla 4.15 Características del aspersor seleccionado Número de Aspersores 48 unidades Separación entre aspersores 1.9 m Arco de enfriamiento práctico 1.25 m Factor K 7.20 gpm/psi0.5 Ángulo de pulverización 125 ° Con los datos finales obtenidos de los aspersores, se valida que la distribución de éstos cubra el 100% del área afectada, se realiza el diagrama siguiente, el cual respeta las dimensiones de separación entre aspersores, traslape, separación de toroide al cuerpo del tanque. Figura 4.10 Distribución de boquillas Tabla 4.16 Parámetros de operación del aspersor Caudal por aspersor 42.41 GMP Presión de operación* 34.69 psi (*) Presión mínima requerida de acuerdo con (NFPA 15, 2022), 20 psi. 55 Cálculo de parámetros del anillo de enfriamiento El anillo de enfriamiento de los tanques (Toroide) T-301 y T-303, a manera de modelo, ya que los tanques comprendidos en el proyecto cuentan con las mismas dimensiones. Tabla 4.17 Parámetros operativos del toroide Separación entre aspersores 1.90 m Factor K 7.20 gpm/psi0.5 Caudal mínimo por aspersor 42.41 gpm Presión de operación de un aspersor (Po) 34.69 psi Cantidad de aspersores (Q) 48 ud Se realizará el cálculo de la mitad del toroide, ya que la montante distribuye los aspersores equitativamente. Se realiza el cálculo de pérdidas de presión desde el último aspersor (12) al penúltimo (11) y así consecutivamente hasta llegar al punto 0 (montante). De la fórmula 2.2 tenemos que la pérdida de carga por fricción: J = 4.52 ∗ 𝑄௧ ଵ.଼ହ 𝐶ଵ.଼ହ ∗ 𝑑ସ.଼଻ De la tabla predecesora tenemos que el caudal total “Qt” equivale a 42.41 gpm. El coeficiente de fricción “C”, se obtiene de la tabla 2 equivalente a 120, ya que se usa tubería de acero al carbono galvanizada. El diámetro interno de la tubería se determina a partir de la ficha técnica de la tubería de 3” (Ver anexo VIII), equivalente a 3.068 pulg, reemplazando valores se tiene: J = 4.52 ∗ 42.41ଵ.଼ହ 120ଵ.଼ହ ∗ 3.068ସ.଼଻ J = 0.0028 𝑃𝑠𝑖/𝑓𝑡ଶ La longitud equivalente total se obtiene de la fórmula 2.3: 56 𝐿௧ = 𝐿௧௨௕ + ෍ 𝐿௘ Donde Ltub equivale a 1.90 m (distancia de separación entre aspersores). De la tabla 3 se obtienen las longitudes equivalente de tuberías de los accesorios. 𝐿௧ = 1.90 𝑚 + 4.6 𝑚 La longitud equivalente total para el tramo 12-11 resulta: 𝐿௧ = 6.5 𝑚 <> 21.33 𝑓𝑡 Finalmente usamos la pérdida de carga, indicado en la fórmula 2.4: 𝐽௙ = 𝐽 ∗ 𝐿௘௤ De los cálculos realizados previamente tenemos los siguientes datos: 𝐽௙ = 0.0028 𝑃𝑠𝑖/𝑓𝑡ଶ ∗ 21.33 𝑓𝑡 La pérdida de carga del punto 12-11 resulta: 𝐽௙ = 0.06 𝑃𝑠𝑖 Finalmente, la presión en el punto 11 resultaría la suma de la presión en el punto 12 (último aspersor, según la tabla 17 resulta 34.69 psi) más la pérdida de presión por tuberías y accesorios. 𝑃௧ = 𝑃଴ + 𝐽௙ 𝑃௧ = 34.69 𝑃𝑠𝑖 + 0.06 𝑃𝑠𝑖 La presión en el punto 11 equivale a: 𝑃௧ = 34.75 𝑃𝑠𝑖 El caudal en el aspersor 11 resulta de aplicar la fórmula N° 2.1. 𝑄 = 𝐾 ∗ √𝑃 57 Donde Pt equivale a la presión en el aspersor 11. 𝑄 = 7.2 ∗ √34.75 𝑄 = 42.45 𝑔𝑝𝑚 Por último, sumamos los caudales consumidos por el aspersor 12 y 11: 𝑄௧ = 𝑄஺௦௣ ଵଶ + 𝑄஺௦௣ ଵଵ 𝑄௧ = 84.85 𝑔𝑝𝑚 Una vez obtenido el caudal total y presión en el punto 11, se realizan los cálculos hasta llegar a la montante (Punto 0). De los cálculos realizados se tiene a manera de resumen: Tabla 4.18 Parámetros operativos de aspersores del toroide Tramo cuadrante Tramo Qt Q d J Accesorio de tubería Le Lt Jf Po Pt gpm gpm pulg psi/ft m m ft psi psi psi 12-11 42.41 42.41 3.068 0.0028 1 Tub 1.90 6.50 21.33 0.06 34.69 34.75 1 Tee 4.6 11-10 84.85 42.45 3.068 0.0101 1 Tub 1.90 6.50 21.33 0.22 34.75 34.97 1 Tee 4.6 10-9 127.43 42.58 3.068 0.0215 1 Tub 1.90 6.50 21.33 0.46 34.97 35.43 1 Tee 4.6 9-8 170.29 42.86 3.068 0.0368 1 Tub 1.90 6.50 21.33 0.78 35.43 36.21 1 Tee 4.6 8-7 213.61 43.33 3.068 0.0559 1 Tub 1.90 6.50 21.33 1.19 36.21 37.40 1 Tee 4.6 7-6 257.65 44.03 3.068 0.0791 1 Tub 1.90 6.50 21.33 1.69 37.40 39.09 1 Tee 4.6 6-5 302.66 45.02 3.068 0.1065 1 Tub 1.90 6.50 21.33 2.27 39.09 41.36 1 Tee 4.6 5-4 348.97 46.31 3.068 0.1386 1 Tub 1.90 6.50 21.33 2.96 41.36 44.32 1 Tee 4.6 4-3 396.90 47.93 3.068 0.1759 1 Tub 1.90 6.50 21.33 3.75 44.32 48.07 1 Tee 4.6 58 Tramo cuadrante Tramo Qt Q d J Accesorio de tubería Le Lt Jf Po Pt gpm gpm pulg psi/ft m m ft psi psi psi 3-2 446.82 49.92 3.068 0.2190 1 Tub 1.90 6.50 21.33 4.67 48.07 52.74 1 Tee 4.6 2-1 499.11 52.29 3.068 0.2687 1 Tub 1.90 6.50 21.33 5.73 52.74 58.47 1 Tee 4.6 1-0 554.16 55.06 3.068 0.3261 1 Tub 1.90 6.50 21.33 6.95 58.47 65.42 1 Tee 4.6 De acuerdo con la distribución de los aspersores, los calculados representan la mitad de caudal de la montante. Por lo que, a fin de determinar el caudal total de la montante, se duplicará el valor obtenido en el punto 0 (Montante). Tabla 4.19 Parámetros operativos del toroide Caudal del anillo de enfriamiento (Correspondiente al 50% del anillo) 1,108.32 gpm Presión a la entrada del anillo 65.42 psi De los datos calculados tenemos los valores de presión y caudal la montante (a nivel del toroide), se procede a realizar el cálculo de presión y caudal en el manifold de enfriamiento. De la misma manera que se realizaron los cálculos de pérdida de presión para el sistema de aspersores, se calcula las pérdidas de presión por longitud equivalente de tuberías y accesorios. 59 Tabla 4.20 Pérdidas de longitud equivalente de toroide a manifold de enfriamiento TOROIDE A MANIFOLD DE ENFRIAMINENTO Tramos Indicados (Tubería aérea) Tramo Qt d J Accesorios de tubería Le Lt Jf Po Pt gpm pulg psi/ft m m ft psi psi psi T-301 ↓ Manifold 1,108.32 6.07 0.042 1 Tub. 157 232.80 763.78 32.50 65.42 97.92 12 C90 4.30 1 Diluvio 15.00 1 Tee 9.20 Se calculan las pérdidas por elevaciones, mediante la fórmula 2.7: 𝑃௘௟௘௩ = 1.422 ∗ 𝐻଴ Donde H0, equivale a la altura de los aspersores, se considera la altura del cilindro del tanque (14.63 m). 𝑃௘௟௘௩ = 1.422 ∗ 14.63 𝑚 Obtenemos una pérdida de presión por diferencia de niveles de: 𝑃௘௟௘௩ = 20.80 𝑝𝑠𝑖 Tabla 4.21 Cálculos de pérdidas por elevaciones de toroide a manifold Desde: Hasta: Caudal (gpm) Presión calculada (psi) Diferencia de niveles (m) Presión elevación (psi) Presión requerida (psi) Toroide Manifold de enfriamiento 1,108.32 97.920 14.63 20.80 118.73 Sistema de Monitores-Hidrantes Basándonos en los criterios normativos establecidos en el numeral 2.3.8 de la presente investigación se realiza el diseño del sistema de enfriamiento por Monitores-Hidrante, el cual protegerá el techo de los tanques de almacenamiento que se encuentren bajo el umbral de 12.6 kW/m2. 60 Del plano de radiaciones con afectación a personas (Ver anexo VI), se identifican el umbral de 5.1 kW/m2, al cuales las personas se verían afectadas por quemaduras en primer grado, por lo tanto, los equipos de activación (Monitores- Hidrante, inclusive los manifolds de enfriamiento y espuma) quedarán estar fuera del umbral de 5.1 kW/m2. De acuerdo con el plano de radiaciones a equipos (Ver Anexo V), los techos afectados están comprometidos en un 50%. Cálculo de área de techo afectada por radiación De la fórmula 2.9, de la presente investigación se realiza el cálculo de área comprometida por radiación ante un escenario de incendios. 𝐴𝑑 = 𝜋 ∗ (𝑎ଶ + ℎଶ) Donde “a” equivale al radio del tanque y h a la altura del domo, de la tabla 9 se obtienen los valores de “a” y “h”. 𝐴𝑑 = 𝜋 ∗ (13.715ଶ + 4.61ଶ) 𝐴𝑑 = 612.09 𝑚ଶ <> 6,588.48 𝑓𝑡ଶ Aplicamos el 50% y finalmente resulta que el área afectada por radiación es: 𝐴𝑑 = 3,294.24 𝑓𝑡ଶ Se realizará el cálculo para el enfriamiento de un techo afectado, y se replicará el mismo criterio para los demás techos comprometidos. Se dispondrá de un Monitor-Hidrante para el enfriamiento de un techo. Cuando se requiera enfriar dos techos en simultáneo, como es el caso del escenario TM-02 y TM-03, se activará un monitor para enfriar cada techo de los tanques afectados. En la siguiente tabla se indica el área afectada, el ratio de enfriamiento y el caudal necesario para refrigerar el techo del tanque afectado (tomamos como base el techo del tanque T-301, el cual cuenta con las mismas dimensiones que el T- 303). 61 Tabla 4.22 Datos iniciales para diseño de enfriamiento de techo Tanque incendiado Área de techo afectado Ratio de enfriamiento Caudal de enfriamiento T-302 50% T301 3,294.24 ft2 0.2 gpm/ft2 658.8 gpm Conforme a la marca Akron Brass, se identificó la boquilla Aquastream 4450, las cuales presenta las siguientes características. Tabla 4.23 Características técnicas de la boquilla Aquastream 4450 Fuente: (Akron Brass) De la hoja de datos se extrae que la boquilla Aquastream 4450 es capaz de suministrar un caudal de 700 gpm a 100 psi, hasta una distancia de 62 m. La boquilla Aquastream estará montada sobre un Monitor el cual cumple la función de direccionar el chorro de agua, haciendo uso de sus grados de libertad tanto en el eje vertical como horizontal. Se debe tener en consideración que según, (Akron Brass), la boquilla Aquastream 4450, cuenta con una entrada de 2.5” NH (Ver Anexo VIII). Bajo esa premisa se selecciona dentro del catálogo de fabricantes, un monitor que cuente con una salida de 2.5” NH y una entrada de 4” Flang (A fin de conectar con el hidrante). 62 Del cual se selecciona al Monitor Copperhead 8593-02, dentro de sus principales características tenemos: Tabla 4.24 Principales características del Monitor Copperhead 8593-02 Equipo Marca Modelo Capacidad Presión Máxima Rango vertical Rango Horizontal Certificación Monitor Copperhead 8593- 02 1250 gpm máx 200 psi Máx -45° a +90° 360° UL/FM Fuente: (Elkhart Brass) De acuerdo a la hoja técnica del fabricante del monitor, éste indica que el equipo representa una pérdida de presión de 21 psi por 700 gpm, según se muestra la figura a continuación. Figura 4.11 Pérdidas de presión por caudal en Monitor Copperhead 8593-02 Fuente: (Elkhart Brass) 63 En ese sentido, considerando la pérdida de presión en el monitor se tiene que se debe asegurar una presión de 121 psi para obtener un caudal de 700 gpm en la boquilla Aquastream 4450. Los monitores contra incendios, van instalados sobre hidrantes, de acuerdo con la (Norma A.130, 2009) del Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE) estable ce en su artículo 139° el uso de hidrantes de barril húmedo en regiones donde la temperatura no exista riesgo de congelamiento. De acuerdo con la tabla 2.1 del Estudio de Riesgos de Seguridad de la PAA AIJC, establece las condiciones climatológicas: Tabla 4.25 Condiciones climatológicas de la PAA AIJC Fuente: (Estudio de Riesgos Planta Abastecimiento Aeropuerto Jorge Chávez, 2018) De la tabla 25 se desprende que la temperatura no llega al punto de congelamiento; por lo tanto, se usarán hidrantes de barril húmedo. De acuerdo a los modelos existentes por los fabricantes, tenemos el hidrante: 64 Tabla 4.26 Principales características del Hidrante Weflo AF1311-250-2H1PM Equipo Marca Modelo Inlet Oulet Presión Máxima Certificación Hidrante Contra Incendios Weflo AF1311- 250-2H1PM 6” Flange 4” Flange 250 psi UL/FM Fuente: (Weflo) Sistema de extinción. Basándonos en los criterios normativos establecidos en el numeral 2.3.6 de la presente investigación se realiza el diseño del sistema de extinción. Continuando la línea del diseño, nos basaremos en el escenario TM-02 el cual establece un incendio en el tanque T-302. El sistema de extinción estará conformado por cámaras de espuma y tanque de bladder con proporcionadores de espuma, que suministrarán solución de agua- espuma al 3%. El sistema