Las fluctuaciones de la presión de arranque de las bombas contra incendios son un problema común, pero a menudo mal entendido, en los sistemas de protección contra incendios. Los picos o caídas repentinas de presión durante el arranque de la bomba contra incendios pueden provocar falsas alarmas, sobrecargar las tuberías y las válvulas, dañar los componentes del sistema y, en casos graves, comprometer la confiabilidad de todo el sistema de protección contra incendios.
Para los fabricantes de bombas contra incendios, diseñadores de sistemas, instaladores y propietarios de instalaciones, comprender las causas fundamentales de estas fluctuaciones e implementar estrategias de control efectivas es fundamental para la estabilidad del sistema a largo plazo y el cumplimiento de las normas de seguridad contra incendios.
Este artículo proporciona una guía práctica e integral para identificar por qué ocurren las fluctuaciones en la presión de arranque de las bombas contra incendios y cómo reducirlas mediante el diseño adecuado del sistema, la selección de componentes y los ajustes operativos.
Las fluctuaciones de la presión de arranque de la bomba contra incendios se refieren a cambios repentinos en la presión del sistema que ocurren cuando una bomba contra incendios pasa del modo de espera al funcionamiento total. Estos cambios pueden incluir:
Un rápido aumento de presión inmediatamente después del arranque
Oscilación de presión antes de estabilizarse.
Una caída de presión temporal seguida de un exceso
Si bien es normal cierto grado de variación de la presión, las fluctuaciones excesivas indican un desequilibrio del sistema y no deben ignorarse.
Las fluctuaciones de presión incontroladas pueden crear varios problemas graves:
Esfuerzos mecánicos en tuberías, accesorios y juntas.
Desgaste prematuro de válvulas, manómetros y sellos.
Alarmas molestas y arranques falsos de bombas
Mayor riesgo de golpe de ariete
Confiabilidad reducida durante eventos de incendio reales
En los sistemas diseñados según NFPA 20, la estabilidad de la presión es un requisito clave de rendimiento, no solo para la seguridad sino también para la durabilidad del sistema a largo plazo.
Una de las causas más frecuentes de fluctuación de presión es la mala coordinación entre la bomba jockey y la bomba principal contra incendios.
Si las presiones de activación y desactivación de la bomba jockey se configuran incorrectamente, la bomba contra incendios principal puede arrancar innecesariamente o de manera demasiado agresiva. Esto puede provocar ciclos repetidos e inestabilidad de la presión.
Los problemas típicos incluyen:
Presión de corte de la bomba jockey demasiado cercana a la presión de inicio de la bomba principal
Capacidad insuficiente de la bomba jockey para mantener la presión del sistema
Respuesta retardada del controlador de la bomba jockey
Los controladores de bombas contra incendios desempeñan un papel fundamental en la gestión de la presión. Una configuración inadecuada del controlador puede provocar arranques abruptos, retraso en la estabilización o exceso de presión.
Los problemas clave relacionados con el controlador incluyen:
Presión de arranque demasiado alta o demasiado baja
Detección de presión inconsistente debido a una mala ubicación del sensor
Retrasos eléctricos o retrasos en la respuesta en los controladores.
Un controlador bien calibrado garantiza un arranque suave y un aumento de presión controlado.
Cuando una bomba contra incendios arranca en condiciones de alta demanda inmediata de flujo, como cabezales de prueba abiertos o válvulas del sistema parcialmente abiertas, la presión puede fluctuar bruscamente antes de estabilizarse.
Esto ocurre a menudo durante:
Pruebas de aceptación
Pruebas de bomba semanales o mensuales
Sistemas con válvulas secuenciadas incorrectamente
Cuanto más rápido alcance la bomba la velocidad máxima bajo carga, mayor será la posibilidad de que se produzcan fluctuaciones de presión.
El sobredimensionamiento es un factor oculto pero común que contribuye a los aumentos repentinos de presión. Cuando una bomba contra incendios es significativamente más grande de lo requerido por la demanda del sistema, puede producir una presión excesiva en el arranque.
Las bombas de gran tamaño tienden a:
Alcance la presión máxima demasiado rápido
Sobrepasar la presión nominal
Cree curvas de presión inestables durante condiciones transitorias
La selección correcta de la bomba basada en cálculos hidráulicos es esencial.
Las válvulas de alivio de presión o las válvulas de alivio de circulación están diseñadas para proteger los sistemas de bombas contra incendios de una acumulación excesiva de presión.
Si estos componentes son:
De tamaño insuficiente
Configurado incorrectamente
Mal mantenido
Es posible que el sistema no disipe el exceso de presión lo suficientemente rápido durante el arranque, lo que genera picos bruscos de presión.
Las bolsas de aire en las tuberías pueden comprimirse y expandirse rápidamente durante el arranque de la bomba, provocando oscilaciones de presión que se asemejan a la inestabilidad mecánica.
El atrapamiento de aire es comúnmente causado por:
Ventilación inadecuada
Pendiente de tubería inadecuada
Procedimientos deficientes de llenado del sistema
Incluso pequeñas cantidades de aire atrapado pueden magnificar las fluctuaciones de presión.
El funcionamiento adecuado de la bomba jockey es la base de un sistema de bomba contra incendios estable.
Las mejores prácticas incluyen:
Configuración de la presión de corte de la bomba jockey por encima de la presión normal del sistema
Garantizar una capacidad suficiente para compensar pequeñas fugas
Mantener una brecha de presión clara entre la presión de parada de la bomba jockey y la presión de arranque de la bomba contra incendios
Esto permite que la bomba jockey administre pérdidas de presión menores sin activar la bomba contra incendios principal.
Los controladores de bombas contra incendios deben ajustarse según el rendimiento real del sistema, no los valores predeterminados de fábrica.
Recomendaciones clave:
Verificar la precisión del interruptor de presión
Asegúrese de que los puntos de detección de presión reflejen la presión real del sistema
Evite ajustes de presión de arranque demasiado agresivos
El comportamiento de arranque suave reduce la tensión en los componentes mecánicos y eléctricos.
Las válvulas de alivio de presión deben dimensionarse y configurarse de acuerdo con la presión nominal de la bomba y el diseño del sistema.
Las estrategias efectivas para aliviar la presión incluyen:
Instalación de válvulas de alivio de presión con clasificación adecuada
Garantizar que las válvulas de alivio se prueben y mantengan periódicamente
Usar válvulas de alivio de circulación para evitar el sobrecalentamiento en condiciones de falta de flujo
Estas medidas ayudan a disipar el exceso de presión durante las transiciones de inicio.
Se deben instalar válvulas, accesorios y componentes del sistema para minimizar restricciones innecesarias que puedan amplificar los cambios de presión.
Considere lo siguiente:
Abra completamente las válvulas de aislamiento de succión y descarga.
Evite tuberías de tamaño insuficiente cerca de la bomba.
Asegúrese de que los cabezales de prueba y las rutas de flujo tengan el tamaño correcto
Las trayectorias de flujo suaves contribuyen a un comportamiento de presión estable.
La gestión del aire a menudo se pasa por alto, pero es muy eficaz para reducir las fluctuaciones de presión.
Acciones recomendadas:
Instale válvulas de liberación de aire en puntos altos.
Asegúrese de que la pendiente de la tubería sea adecuada siempre que sea posible.
Siga los procedimientos correctos de llenado y puesta en servicio del sistema.
La eliminación del aire atrapado mejora significativamente la estabilidad de la presión.
La selección de la bomba siempre debe basarse en cálculos hidráulicos precisos, no en un sobredimensionamiento conservador.
Una bomba contra incendios correctamente seleccionada:
Se adapta perfectamente a la demanda del sistema
Opera eficientemente cerca de su punto nominal
Produce curvas de presión predecibles.
Esto reduce el riesgo de aumentos repentinos de startups e inestabilidad a largo plazo.
Para las bombas eléctricas contra incendios, los métodos de aceleración controlada pueden reducir el impacto mecánico del arranque.
Si bien las bombas contra incendios deben cumplir requisitos de códigos específicos, las estrategias de arranque suave diseñadas adecuadamente pueden:
Reducir la irrupción eléctrica
Tasa de aumento de presión moderada
Mejorar la estabilidad general del sistema
Estas soluciones siempre deben cumplir con los códigos de incendio aplicables y los requisitos de las autoridades.
Las pruebas adecuadas son esenciales para confirmar que las fluctuaciones de presión están dentro de los límites aceptables.
Las prácticas recomendadas incluyen:
Monitoreo de la presión durante las pruebas de arranque
Registro de curvas de presión a lo largo del tiempo.
Ajustar la configuración basándose en datos reales
Las pruebas deben simular condiciones operativas realistas en lugar de escenarios de laboratorio ideales.
Como fabricante de bombas contra incendios, proporcionar orientación a nivel del sistema es tan importante como suministrar equipos compatibles.
Los fabricantes pueden ayudar:
Ofreciendo soporte para la selección de bombas específicas para aplicaciones
Proporcionar una guía clara de configuración del controlador
Suministro de paquetes de bombas compatibles y probados
Apoyo a los instaladores durante la puesta en marcha.
Un paquete de bomba contra incendios bien integrado reduce significativamente la probabilidad de problemas relacionados con la presión.
Las fluctuaciones de la presión de arranque de las bombas contra incendios no son eventos aleatorios. Son el resultado de elecciones de diseño de sistemas identificables, interacciones de componentes y decisiones de configuración.
Al optimizar la coordinación de la bomba jockey, ajustar la configuración del controlador, garantizar una protección de alivio adecuada, gestionar el aire en el sistema y seleccionar la bomba adecuada para la aplicación, las fluctuaciones de presión se pueden reducir significativamente o eliminar por completo.
