Uma fundação de bomba de incêndio adequadamente projetada é fundamental para garantir a estabilidade, o desempenho e a longevidade dos sistemas de bombas de incêndio. Embora as próprias bombas de incêndio sejam o coração de um sistema de proteção contra incêndio, a fundação serve como espinha dorsal – fornecendo o suporte estrutural necessário e minimizando as vibrações durante a operação. Uma fundação mal projetada ou instalada pode causar desalinhamento, vibração excessiva e até mesmo falha prematura da bomba.
Este artigo explorará os princípios fundamentais e os padrões reconhecidos para o projeto de fundações de bombas de incêndio, com foco na NFPA 20 e outras diretrizes de engenharia relevantes.
A fundação de uma bomba de incêndio é mais do que apenas um bloco de concreto sob a bomba. Ele desempenha múltiplas funções na confiabilidade e segurança do sistema:
Apoio Estrutural:A fundação suporta o peso total da bomba de incêndio, acionador, placa de base e outros acessórios, mantendo o alinhamento durante toda a operação.
Controle de vibração:Uma fundação bem projetada absorve a vibração e evita que ela seja transmitida à estrutura circundante.
Estabilidade de alinhamento:A combinação da placa de base e da fundação mantém a bomba e o acionador em alinhamento preciso, evitando estresse mecânico e desgaste.
Longevidade:Uma base forte e estável reduz a frequência de manutenção e prolonga a vida útil do equipamento.
Sem uma base adequada, mesmo uma bomba listada na UL ou em conformidade com a NFPA 20 não poderá funcionar conforme o esperado.
O padrão de design mais amplamente reconhecido éNFPA 20 – Norma para Instalação de Bombas Estacionárias para Proteção contra Incêndio. A NFPA 20 fornece os requisitos essenciais para instalação de bombas, incluindo recomendações de fundação e alinhamento.
Outras referências usadas por engenheiros e instaladores incluem:
Padrões do Instituto Hidráulico– abrangendo a instalação da bomba e os limites de vibração.
AISC (Instituto Americano de Construção em Aço)– para projeto de placa de base e chumbadores.
ACI (Instituto Americano de Concreto)– para projeto e cura de concreto de fundação.
Diretrizes do fabricante– requisitos específicos baseados no tamanho, tipo e configuração do acionador da bomba.
Juntas, essas normas garantem que o projeto da fundação seja estruturalmente sólido, livre de vibrações e alinhado com os requisitos de desempenho do sistema de proteção contra incêndio.
A NFPA 20 descreve vários pontos importantes relativos ao projeto e instalação da fundação.
A fundação deve ser forte o suficiente para suportar a carga estática e dinâmica total da bomba de incêndio e do acionador. Deve também resistir à vibração e manter o alinhamento sob todas as condições. Normalmente, a fundação deve pesar pelo menostrês vezes o peso totalda bomba e do motor combinados.
A massa recomendada da fundação garante um amortecimento adequado das vibrações. Uma base mais pesada ajuda a absorver vibrações mecânicas, o que reduz a tensão no acoplamento e nos rolamentos.
A NFPA 20 recomenda que as fundações de concreto possam curar completamente antes de rejuntar e instalar o conjunto de bomba. Geralmente, umperíodo mínimo de cura de 7 a 10 diasé aconselhável, dependendo da mistura e das condições do local.
Depois que a bomba e o acionador estiverem alinhados, a placa de base deverá ser cimentada com umargamassa sem encolhimentopara fornecer suporte uniforme e manter o alinhamento. A argamassa evita a deflexão e amortece a vibração.
Os parafusos de ancoragem devem ser localizados com precisão e embutidos na fundação de concreto. Após a instalação, o alinhamento da bomba e do motor deve ser verificado novamente e corrigido, se necessário. A NFPA 20 exige que o alinhamento seja verificado após o rejuntamento e novamente após a operação do sistema.
Embora a NFPA 20 forneça os requisitos gerais, a experiência prática em engenharia oferece diversas práticas de projeto para garantir uma instalação confiável.
Grau de concreto:Normalmente, recomenda-se uma resistência à compressão mínima de 3.000 psi (21 MPa).
Reforço:Use reforço de vergalhão de acordo com os padrões ACI para evitar rachaduras sob carga.
Isolamento de vibração:Para instalações próximas a equipamentos sensíveis, podem ser usadas almofadas vibratórias ou suportes de isolamento.
A fundação deve estender-se pelo menos6 polegadas (150mm)além da placa de base em todos os lados.
A superfície superior deve ser nivelada e lisa para garantir um suporte uniforme.
A profundidade da fundação deve ser suficiente para evitar recalques e manter a rigidez.
Usarargamassa de alta resistência e sem retraçãopara preencher o espaço entre a placa de base e a fundação.
Garanta contato total sob a placa de base para evitar deflexão.
Deixe a argamassa curar completamente antes de apertar os parafusos ou conectar a tubulação.
Os parafusos de ancoragem devem ser posicionados com precisão de acordo com o desenho da placa de base do fabricante. É recomendado usarmangas ou modelosdurante a concretagem para permitir pequenos ajustes durante a instalação.
Os sistemas de bombas de incêndio sofrem vibração devido a peças rotativas, cargas desequilibradas ou desalinhamento do acoplamento. Com o tempo, a vibração pode causar danos mecânicos ou tensão na tubulação. O projeto adequado da fundação minimiza esses riscos.
Após a montagem da bomba e do acionador, o alinhamento deve ser verificado usando ferramentas de precisão. O alinhamento deve ser verificado:
Antes do rejuntamento,
Após o rejuntamento e
Após as conexões finais dos tubos.
O desalinhamento do acoplamento entre a bomba e o motor é um dos problemas mais comuns. A tolerância de desalinhamento permitida deve seguir as recomendações do fabricante, normalmente dentro0,002 a 0,004 polegadas.
Para instalações críticas, as medições de vibração devem ser realizadas após a inicialização. Os limites de vibração podem referir-se aNorma do Instituto Hidráulico ANSI /HI 9.6.4, que define níveis aceitáveis para bombas com base na velocidade e no tamanho.
Mesmo empreiteiros experientes às vezes ignoram detalhes críticos no trabalho de fundação de bombas de incêndio. Abaixo estão erros frequentes a serem evitados:
Tempo de cura inadequadoantes da instalação, causando assentamento irregular.
Nivelamento inadequadoda placa de base, causando desalinhamento.
Cobertura insuficiente de argamassa, resultando em vazios sob a placa de base.
Posicionamento incorreto do parafuso de ancoragem, impedindo a montagem adequada.
Negligenciar o realinhamentoapós conectar a tubulação de sucção e descarga.
Abordar esses pontos durante a instalação ajuda a evitar manutenções dispendiosas posteriormente e garante a confiabilidade do sistema.
Uma fundação de concreto típica para uma bomba de incêndio de sucção final ou caixa bipartida inclui os seguintes elementos:
Bloco de concreto armado com chumbadores moldados no local.
Bomba e acionador montados em placa de base de aço.
Calços de nivelamento de precisão sob a placa de base.
Argamassa antiencolhimento preenchendo todos os vazios.
Parafusos de ancoragem apertados após a cura da argamassa.
Alinhamento verificado novamente após a conexão da tubulação.
Esta configuração garante que a bomba de incêndio opere dentro dos limites do projeto e mantenha a eficiência durante anos de serviço.
Diferentes configurações de bombas de incêndio exigem considerações de fundação ligeiramente diferentes.
Geralmente compactos, requerem uma fundação menor, mas devem manter um alinhamento preciso entre o motor e a bomba.
Unidades mais pesadas que requerem fundações maiores com massa suficiente para resistir às cargas dinâmicas.
Normalmente instalados sobre um poço ou tanque úmido, eles exigem uma fundação que suporte a cabeça de descarga e transmita a carga para a estrutura de suporte abaixo.
Exige consideração adicional para vibração e forças do sistema de exaustão. A fundação deve ser forte o suficiente para suportar o torque e a vibração do motor sem movimento.
Mesmo após a instalação, a integridade da fundação deve ser inspecionada periodicamente. As verificações regulares incluem:
Rachaduras ou recalques na base de concreto.
Parafusos de ancoragem afrouxados.
Deterioração da argamassa ou vazios.
Mudanças no alinhamento ou nos níveis de vibração.
Qualquer desvio deve ser resolvido imediatamente para evitar problemas de desempenho da bomba. A manutenção preventiva garante a prontidão do sistema e a conformidade com os padrões de proteção contra incêndio.
Uma fundação para bomba de incêndio pode parecer um elemento estrutural simples, mas desempenha um papel vital no desempenho geral, na confiabilidade e na conformidade dos sistemas de proteção contra incêndio. Aderindo aNFPA 20, ACIerecomendações do fabricantegarante que a bomba permaneça estável, alinhada e livre de vibrações durante toda a sua vida útil.
Em resumo, uma fundação ideal para uma bomba de incêndio deve ser:
Pesado o suficiente para resistir à vibração,
Precisamente nivelado para alinhamento adequado,
Devidamente curado e rejuntado, e
Inspecionado regularmente quanto à estabilidade a longo prazo.
Para qualquer projeto de proteção contra incêndio, seguir as corretaspadrão de projeto de fundação de bomba de incêndionão é apenas uma recomendação – é uma necessidade para segurança, desempenho e conformidade.
