Bombas Contra Incendio
NFPA 20
Fire Protection
Juan Carlos Guilbe
Saeg
Listado
•
Equipos o Materiales incluidos en una lista
publicada por una organización aceptada por la
autoridad con jurisdicción y concerniente con la
evaluación del producto que certifica que éste
cumple con estandares señalados o que ha sido
evaluado y aprobado su uso de manera específica.
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Propósito de las Bombas Contra Incendio

Caudal o Flujo: Representa el volumen de agua
que pasa por un punto dado en un período de
tiempo. Usualmente representado en galones por
minuto (GPM) o metros cúbicos por hora (m³/h).

Presión: Es la energía que permite al agua
moverse a través de un sistema hidráulico
usualmente representada en libras por pulgadas
cuadrada (psi) o Kg/cm².

Duración: Es la cantidad de tiempo que la fuente
puede suplir el caudal representado en minutos.
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Resumen de Hidraúlica Básica

Peso Especifico del agua
62.4 Lbs / P³
62.4 Lbs / P³ = 62.4 Lbs / P²
62.4 Lbs ÷144 Pulgadas² = 0.433 Lbs/Pulg² (psi)
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Ejemplo: Consideremos un tanque de almacenamiento de
agua que está a una elevación de 150 Ft., ¿Que presión
producirá en un Hidrante que se encuentra en la base del
tanque?
P = 0.433 psi/p * H
P = 0.433 psi/p * 150 p
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P = 65 psi
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PS = Presión de Succión
PD = Presión de Descarga
PN = Presión Neta
PD = PN + PS
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Flujos Laminar y Turbulentos
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Componentes de un Sistema de Bombeo

Bomba

Motor

Controlador

Jockey Pump
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•
Una Bomba Contra Incendio es cualquier
dispositivo que toma agua de cualquier fuente tal
como la municipalidad, cisterna, tanque, río, piscina,
mar, etc., incrementando la presión de la misma con
el propósito de suplir el flujo necesario a cualquier
sistema de protección de incendios (sistemas de
rociadores, mangueras, espuma, etc.)
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Tipos de Bombas Contra Incendio

Centrífuga

Desplazamiento Positivo
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Característica Principal de las Bombas
Contra Incendio
Equipo Diseñado para Salvar
Vidas y Propiedades, por lo que:

a) Tienen un “Alto Factor de
Sacrificio”
b) Es un equipo sin protección.
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Desplazamiento Positivo
•
Las Bombas de Desplazamiento Positivo operan
en base al principio del movimiento (desplazamiento)
del agua a través de pistones.
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Bombas Centrífugas
•
Fuerza Centrífuga: Es la fuerza que tiende a mover
un objeto hacia fuera de su centro de rotación.
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Clasificación de acuerdo a la Succión
•
Succión Simple: Cuando el agua entra por un solo
lado del ojo del impelente (impeller).
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•
Doble Succión: Es cuando el agua entra por
ambos lados del ojo del impelente.
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•
Dos Etapas en Paralelo: Es cuando tenemos dos
impelentes que toman el agua de la misma fuente y
ambos proveen la misma presión a una descarga
común.
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•
Dos Etapas en Serie: Tenemos dos impelentes, uno
descarga en la succión del otro incrementando la
presión total de descarga de la bomba y por ende del
sistema, el flujo se mantiene igual.
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Tipos de Bombas Centrífugas
•
Verticales: Son
bombas cuyo eje se
encuentra en
posición vertical.
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•
Turbina Vertical:
Posee impelentes al
final del eje de la
bomba, a la vez que
éste se encuentra
sumergido en una
cisterna, pozo, o río. El
eje de la bomba se
encuentra encerrado
dentro de la columna,
cuando la bomba se
encuentra en
operación, el agua
pasa a través de la
columna hasta los
platillos de descarga.
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•
Carcaza Bi-Partida: Posee la carcaza dividida en
dos en dirección paralela el eje del impelente.
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•
End Suction: Es una bomba del tipo horizontal que
posee la succión en el centro de la carcaza, en el
lado opuesto del eje de la bomba.
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Rango de Operación
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Capacidad de Diseño
Una bomba etiquetada para servicio contra incendio debe estar
diseñada en rangos de capacidad desde 25 GPM hasta 5000 GPM a
una presión neta no menor de 40 PSI.
gpm
25
50
100
150
200
250
300
L/min
95
189
379
568
757
946
1136
gpm
400
450
500
750
1000
1250
1500
L/min
1514
1703
1892
2839
3785
4731
5677
gpm
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
L/min
7570
9462
11355
13247
15140
17032
18925
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Bomba Sostenedora de Presión (Jockey)

Están instaladas en los sistemas de protección de
incendios con el objetivo de mantener el sistema
presurizado evitando así encender la bomba contra
incendio para estos fines.
 La
jockey pump y
sus componentes
no tienen que ser
listados para
sistemas de
protección contra
incendio.
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Motores
Tres tipos de motores están permitidos por NFPA
20 para ser usados en sistemas de protección de
incendios:
1.
Eléctrico
2.
Diesel
3.
Turbina de Vapor
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Motores Eléctricos (Cápitulo 6)
•
A partir de 1/1/98 los motores nuevos deben de ser
listados.
•
Donde se va a instalar motores eléctricos la fuente
de energía debe de ser “confiable”.
•
El factor de servico máximo que permite la norma
es de 1.15
•
Los motores eléctricos no son de alta eficiencia.
•
De no ser confiable, una de las siguientes opciones
deberá de instalarse :
a) Una fuente alterna de energía.
b) Un generador (NFPA 110).
c) Una Bomba Diesel.
d) Una bomba de turbina de vapor.
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Diesel (Cápitulo 8)
•
El motor debe de ser listado para Sistemas de
Protección Contra Incendio.
•
Motores de gasolina y GLP no son permitidos por
NFPA 20.
•
Se deberá proveer de una desconexión en caso de
que el motor sobrepase el 20% de los rpm para los
cuales está diseñado.
•
Los motores son arrancados por medio de
baterías. Cada motor deberá de ser provisto de dos
juegos de baterías.
•
Las baterias deberán de cargarse de dos maneras
:
a) Por medio del mismo motor.
b) Por medio de un cargador listado.
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•
El enfriamiento del motor puede ser de dos
maneras :
a) Por intercambiador de calor.
b) Por radiador.
•
EL tanque de combustible deberá tener una
capacidad de por lo menos 1 galón por cada HP
del motor, más 5% para expansión y un 5% para
sedimentación.
•
Deberá estar a una altura tal que pueda proveer al
motor de succión positiva.
•
Los motores deben de prenderse por lo menos una
vez a la semana por no menos de 30 minutos.
•
El tanque de combustible no deberá estar nunca
por debajo del 50% de su capacidad.
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Controlador
•
Es el cerebro del sistema de bombeo contra incendio.
•
El controlador monitorea las condiciones del sistema
y manda a encender la bomba bajo situaciones
específicas.
•
Cuando se produce una caída en la presión del
sistema causado porque un rociador se disparó o se
abrió una manguera, el sensor de presión detecta
esta caída en la presión e inmediatamente manda a
encender el motor de la bomba.
•
Detectores de humo, de calor, u otros sensores,
tambien pueden estar conectados al controlador y
mandar a encender el motor de la bomba.
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•
Poseen un swicht sensor de presión que está
conectado a la bomba por medio de un tubo de
pequeño diametro (1/2”).
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Controladores Eléctricos (Cap. 7)
•
Todos los controladores deben de ser
específicamente listados para motores eléctricos de
bombas contra incendio.
•
Los controladores deberán estar localizados lo más
cercano posible a los motores que ellos sirven.
•
Estos deberán estar colocados a una altura no menor
de 12” del piso.
•
El panel deberá cumplir por lo menos con NEMA tipo
2.
•
Deberá tener las siguientes señales de manera
visible:
a) Energía disponible.
b) Fase inversa.
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•
Los Swichts de Transferencia (Transfer Swicht)
deberán ser especificamente listados para bombas
contra incendio.
•
Swichts de Transferencia manuales no podrán ser
usados en el controlador de la bomba contra
incendio.
•
Los cables de conducción deben de calcularse a un
125% de la capacidad del motor, si tenemos un motor
de 100 Hp, debemos de calcular los cables para 125
Hp.
•
El arranque del motor no puede probocar más de
un15% de la caida de tensión del sistema.
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•A diferencia
de los arrancadores
de motores eléctricos típIcos, los
controladores de motores de
bomba contra incendio no poseen
reles de sobre carga, ya que el
motor no pude ser protegido por
sobrecarga.
breaker principal solo abrirá el
circuito cuando detecte una
corriente de un 600% mayor que
la corriente máxima de carga (Full
Load Amps) durante un tiempo
entre 8 y 20 segundos.
•El
•Posee
un arrancador manual
para permitir al operador arrancar
la bomba en caso de que el coil
del contactor o el circuito de
control no funcionen.
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Controladores Diesel (Cap. 9)
•
Todos los controladores deben de ser
específicamente listados para motores Diesel de
bombas contra incendio.
•
Los controladores deberán estar localizados lo más
cercano posible a los motores que ellos sirven.
•
Estos deberán estar colocados a una altura no menor
de 12” del piso.
•
El panel deberá cumplir por lo menos con NEMA tipo
2.
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Deberá tener las siguientes señales de manera
visible y audible :
1.
Baja presión de aceite en el sistema de
lubricación.
2.
Alta temperatura en el sistema de enfriamiento del
motor.
3.
Falla en el arrancador automático.
4.
Falla en las baterías.
5.
Falla en la carga de las baterías.
6.
Apagado por sobrevelocidad.
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Cuarto de Máquinas
•
La bomba contra incendio, el motor y el controlador
deberán estar protegidos en contra de daños
causados por: Inundaciones, fuego, terremotos,
insectos, explosiones, congelamiento, actos
terroristas, etc. u otras acciones vandálicas o
condiones adversas que puedan presentarse.
•
El cuarto no podrá bajar de los 5ºC (40ºF).
•
Deberá estar provisto de luz artificial.
•
Deberá de ser provisto de luces de emergencia, éstas
no podrán estar conectadas al set de baterías del
motor diesel.
•
El piso del cuarto de maquinas deberá tener la
capacidad de drenar toda agua que escape de la
bomba o cisterna.
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Base
Relleno
Lechada
Calzas
Cimbra
Camisa del
Perno
Perno de
Anclaje
Concreto
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Tubería y Accesorios

Toda la tubería deberá ser de acero al carbon.

Deberá mantenerse pintada.

Podrá usarse como método de unión:
a) Platillos
b) Acoples ranurados
c) Soldadura
d) Roscado
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Una válvula
listada de
vástago
ascencente
(OS&Y)
deberá ser
instalada en
la succión
de la
bomba.
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Una válvula listada de no-retorno (check) deberá ser
instalada en la descarga de la bomba.
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Las válvulas instaladas en la succión, descarga, bypass, etc.
deberán estar constantemente supervisadas.
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Donde la presión de cero flujo más la presión de
succión de la bomba exceden la presión para los
cuales los componentes del sistema han sido
especificados, una Válvula de Alivio deberá de
instalarse en la succión de la bomba.
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Toda bomba deberá tener instalada una
válvula de alivio de recirculación listada para
sistemas contra incendio. Deberá proveer
suficiente agua con el objetivo de prevenir el
sobrecalentamiento de la bomba cuando
está operando en el punto de no descarga.
El tamaño mínimo deberá ser de ¾” para
bombas de menos de 2500 gpm, y de 1”
para bombas con capacidad entre 3000 y
5000 gpm.
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Un manómetro de presión con un diámetro no menor de
3½” deberá ser conectado tanto en la succión como en la
descarga de la bomba..
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Las válvulas doble de no-retorno deberán ser
especialmente listadas para servicio en sistemas de
protección contra incendio.
Cuando las bombas toman agua de un tanque de
agua almacenado, una placa anti-remolino (vortex)
deberá ser instalada en la entrada de la tubería de
succión.
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Sistema Típico
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Reducción Excéntrica (2-9.6.d)
•
Donde la succión de la bomba no es del mismo
diámetro que la tubería de succión, se deberá
instalar una reducción excéntrica.
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Trayectoria del Agua
Incorrecto
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La presión del agua se incrementa
aquí, causando un mayor flujo hacia
un lado del Impulsor
Carcaza de la Bomba
Anillos de Desgaste
Brida de Succión de la
Bomba
Codo de Succión
Impulsor
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NFPA 25 (Cap. 7)
Equipo
Actividad
Frecuencia
Cuarto de máquinas
Inspección
Semanal
Operación de la bomba
(No flujo)
Prueba
Semanal
Operación de la bomba
Prueba
Anual
Sistema Mecánico
Mantenimiento
Anual
Sistema Eléctrico
Mantenimiento
Anual
Manómetros
Inspección
Semanal
Valvulas Check, OS&Y
Mantenimiento
5 años
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Preguntas….
¿?
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