Tipos de dispositivos para prevención de contraflujo

Los sistemas de agua incorrectamente supervisados tienen el potencial de provocar enfermedades e incluso, en algunos casos, la muerte. Las regulaciones federales exigen que los estados proporcionen agua de calidad cuando está destinada al consumo público. Debido a esto, los gobiernos estatales y municipales han tomado varias medidas para proteger el suministro de agua potable, como exigir la prevención de contraflujo cuando el sistema de protección contra incendios está alimentado por una fuente de agua potable.

Los dispositivos de prevención de contraflujo se instalan para evitar que los contaminantes viajen desde la fuente no potable al suministro público de agua potable a través del contrasifonaje y la contrapresión.

El contrasifonaje es un contraflujo causado por una presión negativa en la tubería de suministro. Esta presión negativa en la tubería de suministro es similar a beber agua a través de una pajilla. El agua del sistema no potable se introduce en la tubería de suministro.

La contrapresión es un contraflujo causado por una presión en el sistema de agua no potable que es mayor que la presión en la tubería de suministro de agua potable. Esta presión más alta hace que el agua del sistema no potable regrese a la tubería de suministro.

Es importante señalar que el requisito para la prevención de contraflujo en un sistema de protección contra incendios proviene de la autoridad de aguas local y no de ninguna norma de la NFPA. Por ejemplo, NFPA 13 no requiere un dispositivo de prevención de contraflujo en los sistemas de rociadores automáticos; sin embargo, en el caso de que sí se requiera uno, esta norma proporciona requisitos adicionales para garantizar que se instale de tal manera que limite su impacto en el funcionamiento del sistema y proporcione un medio para probar el sistema.

Existen diferentes tipos de dispositivos de prevención de contraflujo disponibles y el tipo requerido por la autoridad de aguas se basará en el grado de peligro que representa la conexión cruzada. El grado de peligro puede clasificarse de manera diferente, pero los dos grados principales incluyen peligro alto y peligro bajo. Un peligro alto es un sistema que podría introducir organismos causantes de enfermedades transmitidas por el agua o sustancias químicas, físicas o radioactivas, dañinas en un sistema público de agua y que representa un riesgo excesivo para la salud. Un ejemplo de esto puede ser un sistema que contenga un elemento aditivo, como un sistema de protección contra incendios con anticongelante, o un sistema de espuma. Un riesgo bajo es un sistema que podría causar problemas estéticos o tener un efecto secundario perjudicial en la calidad del suministro público de agua potable.Un ejemplo de esto podría ser un sistema de rociadores contra incendios que contenga agua estancada o corrosión microbiana (MIC, por sus siglas en inglés).

El conjunto de montaje de válvula de retención doble (DCVA, por sus siglas en inglés) y el conjunto de montaje de zona de presión reducida (RPZA, por sus siglas en inglés) son los dispositivos de prevención de contraflujo más utilizados en los sistemas de protección contra incendios, pero a continuación se analizarán todos los dispositivos de prevención de contraflujo más comunes que se utilizan en los sistemas de tuberías.

El tipo más efectivo de prevención de reflujo son las denominadas trampas de aire. Este método utiliza un espacio de aire físico entre los sistemas de agua potable y no potable. El ejemplo más común de esto sería un grifo y un fregadero. Este puede ser un método de prevención de contraflujo utilizado para llenar un tanque de suministro de agua.

Las trampas de aire se pueden usar como protección en casos de existir riesgos bajos y altos, tanto de contrasifonaje como de contrapresión.

Un conjunto de montaje de interruptor de vacío tipo atmosférico contiene una válvula de entrada de aire y una válvula de retención. Cuando el agua fluye, la válvula de entrada de aire se cierra, pero cuando el flujo de agua se detiene, la válvula de entrada de aire se cierra contra la válvula de retención y detiene el contrasifonaje, mientras que al mismo tiempo deja entrar aire en el sistema.

Estos interruptores de vacío tipo atmosférico solo pueden ofrecer una protección contra un peligro bajo o alto bajo en el contrasifonaje.

El conjunto de montaje de interruptor de vacío de presión es como un interruptor de vacío tipo atmosférico, pero contiene una válvula de entrada de aire accionada por un resorte y una válvula de retención, dos válvulas de cierre y dos válvulas de ensayo de posición. Cuando el agua fluye, la válvula de retención está abierta y la válvula de entrada de aire está cerrada; cuando el agua deja de fluir, la válvula de retención se cierra y la válvula de entrada de aire se abre. La adición de válvulas de cierre y puertos de ensayo permite que este conjunto de montaje se pueda probar en terreno.

Estos interruptores de vacío de presión solo pueden ofrecer una protección contra un peligro bajo o alto bajo ante el contrasifonaje.

Un conjunto de montaje de válvula de retención doble (DCVA, por sus siglas en inglés) contiene dos válvulas de retención accionadas por resorte con dos válvulas de cierre y cuatro válvulas de ensayo de posición. En caso de existir contraflujo, la primera válvula de retención se cerrará; si esa válvula de retención falla, la otra válvula de retención se cerrará. La adición de válvulas de cierre y puertos de ensayo permite que este conjunto de montaje se pueda probar.

Estos conjuntos de montaje de válvula de retención doble se pueden usar como protección en casos de existir riesgos bajos, tanto de contrasifonaje como de contrapresión.

Un conjunto de montaje detector de válvula de retención doble es lo mismo que un DCVA, pero también incluye una derivación para la instalación de un medidor de agua para monitorear el uso incidental de agua que también está protegido con un DCVA más pequeño.

Un conjunto de montaje de zona de presión reducida (RPZA, por sus siglas en inglés) brinda la máxima protección y junto con el DCVA, es el tipo más utilizado para prevención de contraflujo en los sistemas de protección contra incendios. Este conjunto de montaje contiene dos válvulas de retención accionadas por resorte con una válvula de alivio diferencial entre ellas, dos válvulas de cierre y cuatro válvulas de ensayo de posición. El RPZA funciona como un DCVA con la adición de una válvula de alivio; si hay un contraflujo, las válvulas de retención se cerrarán y la válvula de alivio se abrirá, lo que dará como resultado una zona de presión reducida y un espacio de aire entre las válvulas de retención. Las dos válvulas de cierre y las cuatro válvulas de ensayo de posición, permiten que este conjunto de montaje también se pruebe en terreno.

Los RPZA se pueden usar como protección en casos de existir riesgos altos y bajos, tanto de contrasifonaje como de contrapresión.

Un conjunto de montaje detector de zona de presión reducida es lo mismo que un RPZA, pero también incluye una derivación para la instalación de un medidor de agua para así monitorear el uso incidental de agua que también está protegido con un RPZA más pequeño.

Como puede ver, existen varios tipos diferentes de dispositivos de prevención de contraflujo y la selección del dispositivo adecuado dependerá de los requisitos de la autoridad de agua local, así como del peligro existente. Cuando el diseño de un sistema de protección contra incendios incluye un dispositivo de prevención de contraflujo, el diseñador debe asegurarse de que se tenga en cuenta el impacto de los contraflujos en la presión del suministro de agua disponible. Si se instala un dispositivo de prevención de contraflujo en un sistema de protección contra incendios, también es importante que se realice la inspección, prueba y mantenimiento (IPM) adecuada (como una prueba de flujo directo) para garantizar que el contraflujo permanezca operativo y no se bloquee, lo que podría dañar el sistema de protección contra incendios.

Consideración importante: Cualquier opinión expresada en esta columna (blog, artículo) es la opinión del autor y no representa necesariamente la posición oficial de la NFPA o sus Comités Técnicos. Además, este contenido no está diseñado ni se debería usar para proporcionar consultas o servicios profesionales.

SHAWN MAHONEY, Ingeniero de Servicios Técnicos posee un título de maestría e ingeniería profesional (PE, por sus siglas en inglés) que trabaja en temas de apoyo de protección contra incendios en la NFPA.