No mundo da proteção contra incêndio, todo componente desempenha um papel vital para garantir a segurança e o desempenho durante uma emergência. Entre os aspectos técnicos das bombas de fogo, o termo"Cabeça de desligamento"Pode não ser bem conhecido fora dos círculos de engenharia, mas desempenha um papel crítico na eficiência, segurança e conformidade dos sistemas de bombas de incêndio.
Este artigo explorará o que é a cabeça de desligamento da bomba de incêndio, por que é importante no design e operação dos sistemas de bombas de fogo e o que os profissionais precisam saber ao selecionar e manter bombas de incêndio de acordo com os padrões do setor, comoNFPA 20.
Cabeça de desligamento, também conhecido comoDead HeadouCabeça máxima, é a pressão máxima que uma bomba de incêndio pode produzira zero fluxo. Em termos mais simples, é a pressão gerada pela bomba quando a válvula de descarga está completamente fechada e nenhuma água está se movendo pelo sistema.
Pense nisso como acelerar um motor de carro em ponto morto - o motor está funcionando, mas o veículo não está se movendo. De maneira semelhante, quando uma bomba de incêndio corre contra uma válvula fechada, ela aumenta a pressão e essa pressão é medida como a cabeça de desligamento.
É normalmente medido em pés ou metros de água (ou às vezes PSI) e representado na curva de desempenho de uma bomba no ponto em que fluxo = 0.
A operar uma bomba de incêndio na cabeça de desligamento por períodos prolongados pode levar ao superaquecimento e danos. Como nenhuma água está fluindo para levar o calor, o invólucro e o impulsor da bomba podem experimentar o estresse térmico, potencialmente levando à falha.
Além disso, a pressão excessiva de desligamento pode causar rupturas de tubo ou falhas de válvula se os componentes do sistema não forem classificados por pressões tão altas. Isso torna a compreensão e o controle da cabeça de desligamento vital paraIntegridade do sistema e segurança do pessoal.
De acordo comNFPA 20 (padrão para a instalação de bombas estacionárias para proteção contra incêndio), Existem limites estritas na cabeça de desligamento permitida para bombas de incêndio.
Seção 4.8.2dos 20 estados da NFPA:
A cabeça máxima de desligamento (condição sem fluxo) não deve exceder 140% da cabeça líquida no fluxo nominal para bombas com uma velocidade nominal de 3600 rpm ou menos e 130% para bombas operando acima de 3600 rpm.
Por que essa limitação? Como as cabeças de desligamento mais altas do que arborizadas podem exceder a classificação de pressão dos componentes do sistema, levando a uma superesturização perigosa durante a startup ou o mau funcionamento.
Não atender a esses requisitos pode resultar emviolações de código, atrasos no projeto ou mesmo rejeição durante as inspeções do sistema.
Quando os engenheiros selecionam bombas de incêndio para um projeto, eles consideram ocabeça totalNecessário, incluindo perda de atrito, diferenças de elevação e requisitos de pressão do sistema. A cabeça de desligamento se torna parte da equação para garantir que a bomba operedentro de uma faixa de pressão segura e eficiente.
Ao entender a cabeça de desligamento, os profissionais podem:
Escolha a direitaModelo de bombaediâmetro do impulsor
Verifique issoVálvulas de alívio de pressãosão devidamente dimensionados e localizados
GarantirClassificações de pressão de tubos e acessóriosnão são excedidos
Impedir condições comoagitandoousobrepressurização
DuranteTeste de aceitaçãoeTeste de desempenho anual, parte do procedimento inclui a medição da cabeça de desligamento da bomba. Isso confirma que a bomba pode atender à sua capacidade nominal e ainda cumprir com os limites de pressão de desligamento.
Se a cabeça de desligamento medida exceder os limites permitidos, isso poderá indicar:
Seleção inadequada da bomba
Aparador incorreto do impulsor
Alterações nas condições do sistema
Válvulas ou linhas bloqueadas
Detectar esses problemas antecipadamente, através dos testes, pode evitar falhas catastróficas durante eventos reais de incêndio.
A curva de desempenho de uma bomba de fogo ilustra a relação entrefluxo (gpm ou l / min)ecabeça (pressão em ft ou m).
No0 fluxo, a curva mostra oCabeça de desligamento
Nofluxo nominal, mostra a bombacabeça projetada
Além do fluxo nominal, a curva geralmentecai, indicando pressão reduzida em fluxos mais altos
Ao analisar a curva, os profissionais podem garantir que a bomba tenha um desempenho correto em todas as condições operacionais e verificar a conformidade com os padrões da NFPA.
Para esclarecer:
Cabeça de desligamento: Pressão em zero fluxo (máximo possível)
Cabeça classificada: Pressão no fluxo nominal da bomba (especificado pelo fabricante)
Cabeça total: Combinação de todas as perdas de cabeça e pressão necessária do sistema A bomba deve superar para fornecer água em condições nominal
Compreender essas distinções é importante no design do sistema, solução de problemas e redação de especificações.
Uma bomba de incêndio que opera regularmente perto ou na cabeça de desligamento pode sofrer:
Superaquecimento de revestimento e rolamentos da bomba
Dano de vedação mecânica
Cavitação de sucção(especialmente se o NPSH não for mantido)
Superesturização do sistema, levando a tubos de explosão ou articulações de vazamento
Aumento dos custos de manutençãoe a vida reduzida do equipamento
Nos pior cenários, essas condições podem resultar emfalha da bomba durante uma emergência de incêndio, comprometendo vidas e propriedades.
Seleção adequada da bomba
Escolha bombas que cumpram os limites de desligamento da NFPA 20
Selecione tamanhos e acabamentos de impulsores corretos
Trabalhe com fabricantes certificados com experiência em sistemas de proteção contra incêndio
Uso de válvulas de alívio de pressão
NFPA 20 requer válvulas de alívio de pressão para bombas onde a cabeça de desligamento excede as classificações de pressão do sistema
Essas válvulas evitam danos, liberando o excesso de pressão durante condições anormais
Instale medidores de fluxo para teste
Ajuda a medir o fluxo durante os testes semanais e anuais
Confirma que a bomba não está funcionando na condição de desligamento
Manutenção e inspeção regulares
Verifique se as válvulas não estão inadvertidamente fechadas
Verifique se há sinais de agitação, superaquecimento ou vibração
Treinamento e consciência
Educar gerentes e operadores de instalações sobre os riscos de operação de desligamento
Inclua considerações de cabeça de desligamento em procedimentos operacionais
Um prédio alto no sudeste da Ásia instalou uma bomba de incêndio de motor a diesel para um sistema de aspersão. Durante os testes, a cabeça de desligamento foi medida em160% da cabeça nominal, excedendo o limite da NFPA.
Após a investigação, o contratante descobriu umimpulsor de grandes dimensõesfoi instalado. Corrigir isso com o corte adequado trouxe a cabeça de desligamento dentro de limites aceitáveis, garantindoSegurança do sistemaeConformidade de código.
Cabeça de desligamento da bomba de incêndionão é apenas um detalhe técnico - é uma métrica crítica de desempenho que afeta a segurança, a conformidade e a longevidade do seu sistema de proteção contra incêndio. Seja você um engenheiro de proteção contra incêndio, contratado ou proprietário do edifício, a compreensão da cabeça de desligamento ajuda a tomar decisões informadas durante o projeto, a instalação e a manutenção.
