INTRODUCCIÓN
Las bombas son componentes esenciales de muchos sistemas de protección contra incendios a base de agua, incluyendo los sistemas de rociadores, de mangueras, de agua pulverizada, redes de hidrantes, etc. Las bombas contra incendio proporcionan el flujo y presión de agua requerida por estos sistemas para cumplir su función.
El funcionamiento adecuado de una bomba durante un evento es vital para el éxito de un sistema de protección contra incendios. Hasta cierto punto, ese funcionamiento depende de un diseño efectivo y de buenas prácticas de instalación, lo que se logra siguiendo un conjunto de pautas uniformes, como las establecidas en la norma NFPA 20, Instalación de Bombas Estacionarias para Protección contra Incendios, en la cual se establecen los requerimientos y detalles sobre las fuentes de energía, la construcción de las bombas, la instalación y los métodos de control y operación.
TIPOS DE BOMBAS CONTRA INCENDIOS
Las bombas utilizadas en sistemas contra incendio son de la clase Centrífugas; y son de los siguientes tipos:
1. BOMBA DE CARCASA PARTIDA
En este tipo de bomba, la carcasa que aloja el eje y el impulsor es dividida y se puede separar. Esto permite un fácil acceso para reparar o reemplazar componentes internos.
Estas bombas son de eje apoyado entre rodamientos; pueden ser de eje horizontal o vertical; son de impulsor cerrado y doble succión (el agua se divide e ingresa por los dos lados del impulsor).
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| Bomba de carcasa partida horizontal | Bomba de carcasa partida vertical |
2. BOMBA DE SUCCIÓN AXIAL
Una bomba que tiene la cara de la conexión de succión alineada con su eje y la conexión de descarga perpendicular a la succión.
Estas bombas son de impulsor cerrado o abierto, suspendido “en voladizo”; succión simple.
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| Bomba de succión axial | Impulsor de bomba succión axial |
3. BOMBA EN LÍNEA
Una bomba cuyo motor es soportado por la bomba y tiene sus bridas de succión y descarga aproximadamente en la misma línea central.
Estas bombas son de impulsor cerrado suspendido en un eje vertical; succión simple.
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| Bomba en línea | Impulsor de bomba en línea |
4. VERTICAL TIPO “TURBINA”
Una bomba de eje vertical con impulsor o impulsores que descargan a un conducto coaxial con el eje.
Mediante el eje vertical se transmite la energía desde el motor a los impulsores contenidos dentro de tazones y normalmente acoplados en serie; éstos hacen fluir el agua a través de un tubo que la conduce hacia la brida de descarga.
Este tipo de bombas se utiliza cuando el reservorio de agua está por debajo del cuarto de bombas.
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| Bomba vertical tipo turbina | Tazones de bomba vertical tipo turbina |
ACCIONAMIENTO DE BOMBAS CONTRA INCENDIOS
Las bombas contra incendio pueden ser accionadas mediante motor eléctrico o por motor Diésel.
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| Bomba con motor eléctrico | Bomba con motor Diesel |
De acuerdo a la norma NFPA 20, las bombas contra incendio deben ser listadas para dicho servicio, al igual que los motores eléctricos y Diésel utilizados para su operación.
CURVA CARACTERÍSTICA DE BOMBAS CONTRA INCENDIOS
La Curva característica de las bombas contra incendio debe cumplir con el siguiente criterio: a caudal cero la presión no debe ser mayor al 140% de la presión nominal; al 150% del caudal nominal, la presión no debe ser menor al 65% de la presión nominal.
Curva característica límite para las bombas contra incendio
En la práctica, la mayoría de las bombas contra incendio proporcionan menos del 140% de la presión nominal a caudal cero, y más del 65% de la presión nominal al 150% del caudal nominal. Esto da como resultado curvas “aplanadas” que permiten que la presión en la descarga varíe “suavemente” con las variaciones de caudal.
CAUDALES NOMINALES DE BOMBAS CONTRA INCENDIOS
En la norma NFPA 20 se establecen los caudales nominales de las bombas contra incendios listadas, los cuales se indican a continuación:
| gpm | lpm | gpm | lpm | gpm | lpm | ||
| 25 | 95 | 400 | 1.514 | 2.000 | 7.570 | ||
| 50 | 189 | 450 | 1.703 | 2.500 | 9.462 | ||
| 100 | 379 | 500 | 1.892 | 3.000 | 11.355 | ||
| 150 | 568 | 750 | 2.839 | 3.500 | 13.247 | ||
| 200 | 757 | 1.000 | 3.785 | 4.000 | 15.140 | ||
| 250 | 946 | 1.250 | 4.731 | 4.500 | 17.032 | ||
| 300 | 1.136 | 1.500 | 5.677 | 5.000 | 18.925 |
Caudales nominales de bombas contra incendio
En la práctica, la mayoría de los fabricantes ofrecen bombas listadas a partir de 250 gpm por lo que encontrar una de menor caudal listada es una tarea bastante difícil. Bombas listadas de más de 5.000 gpm se fabrican bajo pedido especial.
RANGO DE PRESIÓN DE BOMBAS CONTRA INCENDIOS
Los rangos de presión de las bombas contra incendios varían entre 40 a 394 psi (276 y 2.758 kPa) para bombas horizontales y entre 26 a 510 psi (517 a 3.448 kPa) para bombas verticales tipo “turbina”.
CONDICIONES DE INSTALACIÓN DE BOMBAS CONTRA INCENDIOS
La NFPA 20 no permite el uso de bombas centrífugas horizontales que succionen por debajo de su plano de ubicación. Dichas bombas deben siempre operar bajo presión de succión positiva. Si el suministro de agua es tal que no se puede evitar que la presión de succión sea negativa, se debe instalar una bomba vertical tipo “turbina”.
La capacidad y la presión nominal de las bombas contraincendios deben ser adecuadas para satisfacer la demanda de caudal y presión compatibles con los requerimientos de suministro de agua para la propiedad protegida.
Las bombas contraincendios están diseñadas para proporcionar su capacidad nominal con un factor de seguridad incorporado (150% de la capacidad nominal al 65% de la presión nominal) para proporcionar cierta protección en caso de una demanda mayor a la esperada en el momento del incendio. Al seleccionar una bomba, es recomendable que el punto de operación del sistema esté entre el 90 y el 140% del caudal nominal de la misma.
Ing. Luis Ybirma
Caracas – Venezuela
Fuentes:
- NFPA Fire Protection Handbook, Twentieth Edition
- NFPA 20: Standard for the Installation of Pumps for Fire Protection. Edición 2.016
Notas:1. El contenido de este artículo no es una Interpretación Formal de NFPA. Lo aquí expresado es la interpretación personal del autor y no necesariamente representa la posición oficial de las normas NFPA y sus Comités Técnicos. Por otra parte, el lector es libre de estar de acuerdo o no con lo aquí expresado.2. Todas las imágenes y marcas comerciales que se publican en este Blog son marcas registradas por sus propietarios, y se utilizan sólo con fines didácticos e informativos.
Buenos dias,
Por favor me puede ayuda con una informacion tecnicas sobre las bombas de carcaza partida horizontal, si la normas NFPA-20 me menciona si debe de llevar sello mecanico
Buenos días Luis. Ese tipo de bombas llevan sello mecánico. Ver figura A.6.1.1(f) de NFPA 20.
Una consulta. Todas las bombas para proteccion contra incendios deben ser listadas>??. O las menores a 500gpm no necesariamente deben ser listadas, sino bombas certificadas
Hola Henry.
Las normas NFPA establecen que los elementos críticos de los sistemas contra incendio deben ser Listados, es decir, que las bombas deben serlo, cualquiera sea su capacidad. Ahora bien, conseguir bombas Listadas de menos de 250 gpm es difícil; en ese caso, la bomba debería ser Aprobada por la Autoridad Competente.
Gracias por los artículos publicados
¿Podrias ayudarme con la busqueda del articulo de NFPA 13 que condiciona el nivel de riesgo de bomba incendio con motor Diesel para su protección con sprinklers’
saludos
Hector
Hola Héctor.
Eso no está en NFPA 13; está en NFPA 20.
Revisa este artículo: http://www.contraincendio.com.ve/cuartos-de-bombas-contra-incendio-aspectos-constructivos/
Una consulta que siempre algunas veces me han hecho..
¿Porque la bomba contraincendio debe tener la capacidad de operar hasta el 150 % del caudal nominal?
En la NFPA 20 es un requisito, pero no lo indica por que motivo .
saludos
Hola Lincoln.
En realidad, si no todas, la mayoría de las bombas centrífugas tienen la capacidad de operar al 150% de su caudal nominal. Eso las diferencia de las bombas de desplazamiento positivo.
La norma NFPA 20 lo que requiere es que cuando la bomba opere al 150% de su caudal nominal, la presión no sea menor al 65% de su presión nominal. Lo que se intenta con esto es que la curva característica de las bombas contra incendio sea casi plana, de manera que la presión en la descarga varíe “suavemente” con las variaciones de caudal.
Hola, he revisado la parte electrica de las bombas de incendio y me he encontrado que la mayoria no posee bomba Jockey, sino que utilizan una conexion contuberia al hidroneumatico y el sistema de control y supervisión es con presostatos y/o flujo switch. Estas aplicaciones son aceptadas y cual son los incovenientes, la mayoria no esta funcionando en automatico sino en manual
La bomba Jockey no es obligatoria. Lo que sí es obligatorio es mantener la presión en las tuberías del sistema, y eso se puede lograr utilizando un tanque hidroneumático.
En cuanto al arranque del sistema con presostato o sensor de flujo, esa es una práctica común para sistemas pequeños y/o cuando no se quiere invertir en un controlador listado; aunque no está de acuerdo a las normas NFPA, es aceptable por las normas nacionales y Autoridades Competentes en algunos países.
Excelente información muchas gracias.
Buenas noches,segun especialistas de williams fire and hazard ,las bombas centrifugas deben llevar sello por empaquetaduras para una mayor confiabilidad . Pero segun la norma dice lo contrario.
Es asi??
Las bombas contra incendio llevan sello mecánico.
Pregunta:
En un sistema de agua nebulizada de baja presión (175psi o menor) .¿Es factible usar tuberías de acero al carbono para el cuarto de bombas y para las redes de rociadores usar un materiales plásticos como CPVC ?
Hola Martín.
Para sistemas de agua nebulizada se debe utilizar tuberías de acero inoxidable, de cobre o de otro material que esté listado para utilizarse en dichos sistemas. Revisa la norma NFPA 750.
buenas noches tengo una consulta.la linea sensora de una motobomba también se puede instalar con tubería de acero inoxidable shel 40? por que?
Hola César.
Sí, la línea sensora se puede construir con acero inoxidable clase 300, así como con bronce o cobre. Se quiere evitar que la línea se obstruya con el tiempo debido a la corrosión interna que puede presentar una tubería de acero.
En caso de una succión negativa ,qué es lo conveniente.
Hola Carlos. Gracias por escribir.
Lo más conveniente en esas situaciones es instalar una bomba vertical tipo «turbina».
Estimado
para el calculo, en una emergencia real en el peor escenario, en la bomba de incendio, debo considerar el caudal nominal o el 150%
Hola Norman. Gracias por escribir.
Cuando se realiza el cálculo hidráulico del sistema se obtiene la demanda (presión y caudal). Con esos resultados se selecciona la bomba, la cual se especifica mediante sus valores nominales («abc» gpm @ «xyz» psi).
Buenos días, para consultar si en un sistema contra indendio en el que se tienen escenarios de riesgo de incendio que requieran agua de enfriamiento y espuma, los monitores pueden operar con agua y/o espuma conforme al tipo de incendio es decir que tenga alimentación tanto de agua como de espuma. de antemano gracias
Hola Alfredo. Gracias por escribir.
Los monitores como tal pueden operar con agua y/o con espuma, pero, por supuesto, hay que realizar la instalación adecuadamente. Si los monitores se instalan en una red de espuma aplicarían espuma, pudiendo aplicar agua con ellos si se corta el suministro de concentrado; y si se instalan en una red de agua aplicarían agua, pero se puede aplicar espuma si se utilizan los aditamentos necesarios, como pitón para espuma y eductor. Generalmente, en una instalación cada monitor tiene su función, de acuerdo a la evaluación de riesgos y la estrategia de protección; hay que tomar en cuenta que el alcance del monitor es distinto si utiliza agua o espuma.
buenas noches quisiera saber si existe en el mercado bombas verticales tipo turbina que puedan llenar un tanque de 2000 litros en 30 o 45 seg, la misma debe ser de bajo peso o ademas de la bomba deberia colocar otra que apoye el caudal
Hola Jimmy. Gracias por escribir.
Sí existen bombas verticales que cumplen ese propósito… El resto de la consulta no lo entiendo.
Buenos Días al momento de calcular una bomba contra incendios salen demandas de menos de 250 gpm se puede mantener la demanda calculada o necesariamente se debe adoctar los 250 gpm gracias por su respuesta
Hola Mayra. Gracias por escribir.
No es muy precisa tu pregunta; 250 gpm no es límite para un sistema ni para una bomba contra incendios. La boma tiene que garantizar la demanda calculada del sistema y es el parámetro lo que lleva a seleccionar el punto nominal de la bomba (caudal y presión), siempre tratando que el punto de operación del sistema (calculado) esté en la zona de mejor eficiencia de la bomba.
Ahora bien, es sabido que resulta difícil conseguir una bomba listada con caudal nominal menor a 250 gpm; en ese caso, se debería instalar la que se consiga que mejor se adapte al sistema, no quedaría otro remedio.
Como se logra en las Pruebas que una Bomba de Incendio llegue al 150% de su Capacidad Nominal ???
Hola Agustín. Gracias por escribir.
Si el sistema está bien diseñado e instalado, para llegar al 150% del caudal nominal de la bomba se debe abrír totalmente la válvula antes del medidor de caudal y luego ir abriendo la válvula después del medidor paulatinamente; probablemente haya que abrirla completamente también. Si se tiene un cabezal de pruebas, se debe abrir todas las válvulas del cabezal. Si haciendo esto no se llega al 150%, el sistema está mal diseñado.
hola buenas tardes como puedo obtener el articulo
Hola Irvin. Gracias por escribir.
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A tu orden. Saludos