Las bombas contra incendios son el núcleo de cualquier sistema eficaz de protección contra incendios. Proporcionan el caudal y la presión de agua necesarios para combatir incendios cuando los sistemas normales de suministro de agua no pueden satisfacer la demanda. Uno de los conceptos más importantes, pero a menudo mal entendido, sobre el rendimiento de las bombas contra incendios espresión de abandono.
Comprender la presión de rotación de las bombas contra incendios es esencial para los diseñadores, instaladores e ingenieros de mantenimiento de sistemas porque afecta la confiabilidad, la seguridad y el cumplimiento de estándares del sistema como, por ejemplo,NFPA 20. En este artículo, explicaremos qué es la presión de abandono, por qué es importante, cómo se mide y qué tener en cuenta durante el diseño y la operación.
Presión de rotación de la bomba contra incendios(también conocido comopresión de cierre) se refiere a laPresión máxima que produce una bomba contra incendios cuando funciona con flujo cero.. En otras palabras, es la presión generada cuando la válvula de descarga está cerrada y no sale agua de la bomba.
Durante el batido, el impulsor continúa girando, moviendo el agua dentro de la carcasa de la bomba, creando presión pero no flujo de descarga. Esta es la presión más alta que producirá la bomba en su rango de funcionamiento normal.
De acuerdo aNFPA 20 (Norma para la Instalación de Bombas Estacionarias para Protección contra Incendios), la presión máxima de rotación no debe exceder140% de la presión nominalde la bomba a su caudal nominal.
El rendimiento de una bomba contra incendios sigue unas condiciones específicas.curva de la bomba, que muestra la relación entre el flujo (GPM o L/min) y la presión (PSI o bar).
Al 0% de flujo (abandono):La presión está en su punto más alto.
Al 100% del flujo nominal:La bomba entrega su presión nominal.
Al 150% del flujo nominal:La presión normalmente cae a alrededor del 65-70% de la presión nominal.
La curva de la bomba ayuda a los ingenieros a verificar que la bomba cumplirá con los requisitos del sistema en todas las condiciones operativas, desde flujo cero hasta flujo máximo durante una emergencia por incendio.
La presión de abandono no es sólo un valor teórico; tiene implicaciones prácticas y de seguridad.
Una presión de agitación excesiva puede dañar tuberías, válvulas, accesorios y otros componentes del sistema de protección contra incendios. Mantener la presión de agitación dentro del límite NFPA 20 garantiza que el sistema funcione de forma segura incluso cuando las válvulas de descarga estén cerradas.
Operar en rotación no es lo ideal para la bomba. Cuando el agua queda atrapada en la carcasa, puede provocar acumulación de calor, posible cavitación y tensión mecánica. Comprender la presión de rotación ayuda a los equipos de mantenimiento a evitar largos períodos de funcionamiento sin flujo que podrían dañar la bomba.
NFPA 20 establece límites estrictos sobre el rendimiento de las bombas contra incendios, incluida la presión de agitación. Las bombas que exceden la presión permitida a flujo cero pueden no pasar las pruebas de aceptación o requerir válvulas de alivio de presión adicionales para cumplir.
En algunos escenarios, una bomba contra incendios puede arrancar automáticamente cuando la presión del sistema cae, incluso si no hay rociadores ni hidrantes abiertos. En estos casos, la bomba funciona temporalmente en rotación. Si la presión es demasiado alta, puede provocar fugas en el sistema o daños al equipo.
NFPA 20 proporciona pautas claras para controlar la presión de rotación y garantizar una operación segura.
Presión máxima de abandono:No debe exceder140% de la presión nominalal caudal nominal.
Válvula de alivio de presión (PRV):Si la presión de agitación es mayor que la permitida, se debe instalar una válvula de alivio de presión para descargar el exceso de presión de manera segura.
Medición de presión:La presión de rotación debe registrarse durante elprueba de fábricayprueba de aceptaciónde la bomba.
Por ejemplo, si una bomba tiene una capacidad nominal de 100 PSI a 1000 GPM, la presión de rotación máxima permitida es140 psi. Si la presión de agitación real es de 150 PSI, se debe utilizar una PRV para reducirla dentro de los límites.
La medición de la presión de abandono es una parte estándar de ambospruebas de fábricaypruebas de aceptación de campo.
En las instalaciones de fabricación, cada bomba se somete a unprueba hidrostática y de rendimiento. La presión de agitación se mide con la válvula de descarga cerrada y la bomba funciona a la velocidad nominal. Los resultados se trazan en la curva de desempeño y se incluyen en los documentos de certificación.
Después de la instalación, la bomba contra incendios se prueba en el sitio bajo la supervisión del contratista, propietario o autoridad competente (AHJ). La válvula de descarga está cerrada y el manómetro en el cabezal de descarga se usa para medir la presión de rotación. Esto confirma que el sistema instalado cumple con el rendimiento de fábrica y los requisitos de NFPA 20.
Varios factores pueden afectar la presión de rotación de una bomba en el campo, incluso si cumple con los estándares de fábrica:
Presión de suministro de succión:Una mayor presión de agua entrante aumenta la presión total de descarga en el momento del abandono.
Velocidad de la bomba:Si el conductor (motor eléctrico o motor diésel) funciona a una velocidad superior a la nominal, la presión de rotación aumenta aproximadamente con el cuadrado de la relación de velocidad.
Elevación del sistema:Las diferencias de carga estática en el sistema de tuberías afectan las lecturas generales de presión.
Temperatura y Viscosidad:Una temperatura del agua más alta puede reducir ligeramente la generación de presión, mientras que el agua más fría puede aumentarla.
Modificaciones del sistema:Agregar componentes como válvulas de retención o válvulas de contrapresión puede cambiar las características hidráulicas generales del sistema.
Si la presión de rotación medida excede el límite de la NFPA, el diseñador del sistema o el ingeniero de mantenimiento debe investigar y corregir el problema. Las soluciones comunes incluyen:
Instale una válvula de alivio de presión en el lado de descarga de la bomba. La PRV se abre automáticamente cuando la presión excede un límite preestablecido, lo que permite que el agua fluya hacia un drenaje o una línea de retorno hasta que la presión regrese a niveles seguros.
Para bombas contra incendios impulsadas por diésel o eléctricas de velocidad variable, ligeros ajustes de velocidad pueden reducir la presión de agitación. Sin embargo, esto debe hacerse con cuidado para garantizar que la bomba aún cumpla con los requisitos de presión y flujo nominales.
Si el diseño o la elevación del sistema causan una presión estática excesiva, es posible que los ingenieros deban modificar el diseño de las tuberías, reducir las diferencias de elevación o seleccionar una bomba de presión de menor capacidad.
La PRV es una protección crítica en sistemas donde la presión de rotación podría exceder los límites de seguridad. NFPA 20 lo exige cuando:
La presión de agitación a flujo cero excede el 140% de la presión nominal.
La presión de descarga total (incluida la presión de succión) excede las clasificaciones de los componentes del sistema.
La PRV debe descargar suficiente agua para mantener una presión segura de forma continua mientras la bomba funciona en agitación. Debe probarse periódicamente para garantizar su funcionalidad.
El monitoreo de la presión de abandono debe ser parte de cadaprograma de mantenimiento rutinario de bombas contra incendios.
Ejecuciones de prueba semanales de bombas contra incendios:Durante las pruebas semanales sin flujo, verifique y registre la presión de agitación.
Comparar con la línea de base:Si la presión aumenta o disminuye significativamente en comparación con registros anteriores, puede indicar desgaste, daños en el impulsor o problemas de succión.
Inspeccionar las válvulas de alivio:Asegúrese de que la PRV funcione sin problemas y no tenga fugas ni obstrucciones.
Calibración de medidores:Los manómetros deben ser precisos y recalibrarse periódicamente.
El monitoreo constante ayuda a prevenir fallas de la bomba durante emergencias y garantiza la confiabilidad a largo plazo.
Confundir la presión de abandono con la presión nominal
La presión nominal se refiere a la salida de la bomba con el flujo nominal. La presión de rotación es siempre mayor y se produce con flujo cero.
Ignorar el impacto de la presión de succión
Al medir la presión total de rotación, se deben considerar tanto la presión de descarga como la de succión.
Descuidar las pruebas periódicas
No realizar pruebas semanales o mensuales puede provocar una variación inadvertida de la presión, lo que podría generar condiciones inseguras.
Configuraciones inadecuadas de alivio de presión
Una válvula de alivio configurada demasiado alta o demasiado baja puede no proteger el sistema o desperdiciar agua innecesariamente.
Comprender y controlarPresión de rotación de la bomba contra incendiosEs vital para el funcionamiento seguro y eficiente de los sistemas de protección contra incendios. Representa la condición de presión más alta que experimentará su sistema y mantenerla dentro de los límites de NFPA 20 evita daños al equipo y garantiza el cumplimiento.
