Las emergencias por incendio rara vez ocurren en momentos convenientes. En muchos escenarios reales, los incendios ocurren exactamente cuando el sistema eléctrico de una instalación está bajo estrés: tormentas, fallas en la red, fallas en los equipos o desastres naturales que provocan apagones. Durante estos momentos, la confiabilidad de una bomba contra incendios se convierte en la última línea de defensa para la propiedad y la vida humana. Sin embargo, incluso en edificios bien equipados, hay casos documentados de fallas de bombas contra incendios durante cortes de energía. Las consecuencias pueden ser catastróficas y provocar una presión de agua insuficiente, un retraso en la extinción del incendio o el cierre total del sistema.
Como fabricante de bombas contra incendios, con frecuencia nos encontramos con la misma pregunta por parte de consultores, contratistas y propietarios de instalaciones:“¿Por qué fallaría una bomba contra incendios durante un corte de energía y cómo podemos evitarlo?”La respuesta es una combinación de problemas de diseño eléctrico, vulnerabilidades mecánicas, errores de instalación y descuidos de mantenimiento. Comprender estas causas fundamentales es fundamental para cualquier responsable de la protección contra incendios.
Este artículo explora las principales razones por las que las bombas contra incendios fallan durante los cortes de energía y proporciona estrategias operativas y de ingeniería prácticas para garantizar la confiabilidad del sistema cuando más importa.
Una de las razones más comunes por las que falla una bomba eléctrica contra incendios durante un apagón es la ausencia de una fuente de energía secundaria o de emergencia. Muchos edificios antiguos fueron diseñados con una sola alimentación eléctrica que alimentaba el controlador de la bomba contra incendios. Cuando esta alimentación única pierde energía, la bomba contra incendios no tiene capacidad para arrancar.
NFPA 20 describe requisitos estrictos para las fuentes de energía de bombas contra incendios, sin embargo, muchas instalaciones no los siguen por completo, especialmente en regiones donde las normas no se aplican de manera consistente. Depender de una sola línea de servicios públicos puede parecer rentable durante la construcción, pero expone el edificio a un riesgo enorme.
Los problemas típicos incluyen:
No hay ningún generador de reserva conectado a la bomba contra incendios
Fallo del interruptor de transferencia
Conexiones de alimentación flojas o corroídas
Inestabilidad del suministro eléctrico durante las tormentas
La solución es sencilla: asegurarse de que cada bomba contra incendios tenga al menos una opción de energía secundaria confiable, ya sea una bomba contra incendios con motor diésel o un generador de emergencia del tamaño adecuado.
Muchas instalaciones creen que están protegidas simplemente porque existe un generador. Desafortunadamente, los propios generadores suelen fallar durante los cortes de energía. En muchos casos, la bomba funciona completamente, pero el generador no entrega la energía eléctrica requerida.
Por qué ocurren las fallas del generador:
Bajo nivel de combustible o diesel contaminado
Fallo de batería que impide el arranque
Mala sincronización con el controlador de la bomba contra incendios.
Generador de tamaño insuficiente para la corriente de rotor bloqueado de la bomba contra incendios
Falta de pruebas de carga de rutina.
Las bombas contra incendios requieren una corriente de entrada muy alta al arrancar. Si un generador no está dimensionado de acuerdo con NFPA 110 o si el alternador no puede soportar la sobretensión momentánea, el generador puede detenerse o dispararse, provocando una falla total de la bomba contra incendios.
Esta es una de las razones por las que muchos consultores recomiendan las bombas contra incendios con motor diésel como una solución de respaldo altamente confiable. A diferencia de los generadores, las bombas diésel arrancan de forma independiente y no dependen de energía eléctrica externa.
Incluso cuando hay disponible una fuente de energía de respaldo, las bombas contra incendios pueden fallar debido a problemas de diseño eléctrico. El dimensionamiento adecuado de cables, disyuntores, interruptores de transferencia y controladores es esencial para la confiabilidad de la bomba contra incendios. Las piezas eléctricas de tamaño insuficiente no pueden soportar la alta corriente de arranque de las bombas contra incendios, especialmente durante la conmutación de emergencia.
Los errores comunes incluyen:
Uso de cables no resistentes al fuego para alimentadores de bombas
Instalación de disyuntores de servicio estándar en lugar de componentes aptos para bombas contra incendios
Dimensionamiento incorrecto del conductor que provoca una caída de tensión.
Uso de VFD de uso general o arrancadores suaves no certificados para bombas contra incendios
La caída de voltaje es un tema particularmente pasado por alto. Si el voltaje entregado al controlador de la bomba contra incendios cae demasiado durante la transición del corte, es posible que el motor no arranque o se dispare repetidamente. Esto es especialmente común en instalaciones grandes con largos tramos de cable.
La ingeniería eléctrica correcta, el enrutamiento adecuado de los cables y el equipo certificado que cumple con la NFPA eliminan la mayoría de estos riesgos.
Incluso si la energía eléctrica se suministra correctamente, los problemas mecánicos pueden impedir que una bomba contra incendios funcione durante una emergencia. Muchas fallas mecánicas se pueden prevenir, pero ocurren debido a un mantenimiento deficiente, pruebas irregulares o condiciones de almacenamiento inadecuadas.
Las principales causas mecánicas de falla de la bomba incluyen:
Cojinetes atascados por falta de lubricación.
Ejes de bomba corroídos
Desalineación entre bomba y motor
Daño del acoplamiento
Filtros de succión obstruidos o suministro de agua bloqueado
Fugas de aire en la línea de succión de bombas contra incendios de turbina vertical
Las pruebas semanales y mensuales de la bomba contra incendios no son opcionales; es esencial garantizar que la bomba funcionará durante un corte de energía. Una bomba contra incendios que no se ha utilizado durante meses tiene muchas más probabilidades de fallar mecánicamente cuando se la llama repentinamente en caso de emergencia.
Las bombas contra incendios diésel están diseñadas específicamente para funcionar durante cortes de energía, pero aún así pueden fallar si no se les da el mantenimiento adecuado. Más del 60% de las fallas de las bombas contra incendios diésel están relacionadas con los mecanismos de arranque.
Los problemas comunes de arranque diésel incluyen:
Baterías débiles o agotadas
Mal funcionamiento del cargador de batería
Aire en el sistema de combustible.
Filtros obstruidos
Fallo del sistema de refrigerante
Combustible de baja calidad o contaminación microbiana.
Los motores diésel también requieren una correcta ventilación para su combustión. En salas de bombas cerradas, un flujo de aire inadecuado puede reducir la potencia del motor, lo que hace que la bomba tenga un rendimiento inferior durante los momentos críticos.
Para garantizar la confiabilidad, las bombas diésel deben someterse a pruebas de arranque automático semanales y pruebas de carga mensuales basadas en NFPA 25.
El controlador es el "cerebro" del sistema de bomba contra incendios. Durante un corte de energía, debe detectar automáticamente la caída de presión y arrancar la bomba al instante. Sin embargo, el mal funcionamiento del controlador es una causa común de falla de la bomba contra incendios.
Los problemas frecuentes con el controlador incluyen:
Líneas de detección de presión defectuosas
Ajustes de presión incorrectos
Cableado interno suelto
Corrosión dentro del panel.
Relés o contactores defectuosos
Instalación incorrecta por parte de técnicos no certificados.
Un controlador puede parecer funcional durante las pruebas manuales, pero fallar durante una emergencia real debido a fallas de automatización. Por esta razón, los controladores deben probarse en condiciones reales de caída de presión, no sólo manualmente.
Los cortes de energía suelen acompañar a tormentas, terremotos, inundaciones o fallas del sistema que pueden comprometer el suministro de agua. Una bomba contra incendios puede arrancar correctamente pero no entregar la presión requerida si la disponibilidad de agua es limitada.
Las posibles fallas relacionadas con el agua incluyen:
El tanque de succión se está agotando
Líneas de succión bloqueadas
Acumulación de sedimentos en las salidas del tanque.
Las redes municipales pierden presión durante los apagones
Bolsas de aire en tuberías de succión de turbinas verticales.
Válvulas de compuerta parcialmente cerradas u oxidadas
La confiabilidad del suministro de agua es tan importante como la confiabilidad eléctrica. Incluso una bomba que funcione perfectamente no puede compensar una fuente de agua bloqueada o insuficiente.
Las condiciones climáticas extremas que acompañan a los cortes de energía pueden afectar el rendimiento de la bomba contra incendios. Las fuertes tormentas pueden provocar inundaciones en las salas de bombas, mientras que los incendios forestales pueden provocar altas temperaturas ambientales.
Los problemas ambientales incluyen:
Sala de bombas inundada que provoca cortocircuitos eléctricos
Tuberías congeladas durante los apagones invernales
Sobrecalentamiento de motores o motores diésel.
Alta humedad que causa corrosión.
Ingestión de polvo en motores diésel.
Ubicar la sala de bombas por encima del nivel de inundación y garantizar una protección ambiental adecuada reduce drásticamente estos riesgos.
El error humano es uno de los factores que más se pasa por alto. Durante un corte de energía, las personas pueden desactivar involuntariamente las funciones de la bomba contra incendios o tomar decisiones incorrectas bajo estrés.
Los ejemplos incluyen:
Cambiar los controladores al modo manual y olvidarse de revertirlos
Restablecer alarmas sin identificar la causa raíz
Apagar bombas diésel debido a ruido o vibración, suponiendo un mal funcionamiento
No transferir la carga del generador al bus de energía correcto
La capacitación y los procedimientos de emergencia claros reducen en gran medida las fallas relacionadas con el ser humano.
La principal causa subyacente de todos los fracasos es la insuficiencia de pruebas. Muchos sistemas de bombas contra incendios solo se someten a pruebas de flujo básicas o informes de presión. Sin embargo, rara vez se simula un escenario real de corte de energía.
Una prueba de confiabilidad completa debe incluir:
Simulación de pérdida total de potencia
Pruebas de arranque y transferencia del generador.
Respuesta automática del controlador
Prueba de arranque en frío del motor diésel
Verificación del suministro de agua
Monitoreo de carga eléctrica
NFPA 25 enfatiza que las bombas contra incendios deben probarse en condiciones reales, no en suposiciones.
Para mantener un sistema de protección contra incendios confiable, los propietarios e ingenieros de las instalaciones deben adoptar un enfoque integral que se centre tanto en la calidad del equipo como en la disciplina operativa.
Estrategias clave:
Instale fuentes de energía redundantes siguiendo NFPA 20.
Realizar pruebas mensuales de carga del generador.
Utilice controladores y componentes de bombas contra incendios aprobados por UL/FM.
Realizar pruebas semanales de arranque automático de bombas diésel.
Mantenga el combustible limpio y reemplace los filtros con regularidad.
Inspeccione y limpie las líneas de suministro de succión.
Asegúrese de que las salas de bombas estén protegidas de inundaciones o temperaturas extremas.
Capacitar al personal sobre procedimientos de emergencia y operación del sistema.
Realice simulaciones anuales de cortes de energía y flujo total.
Trabaje con fabricantes e instaladores certificados de bombas contra incendios.
Seguir estas mejores prácticas garantiza que los sistemas de bombas contra incendios funcionen de manera confiable, incluso en los peores escenarios de corte de energía.
