hidrulica de la autoridad de bomberos de poudre (abp)

Hidráulica Capítulo Dos

Referencia: Edición 2003 de la NFPA 1002 sobre los Estándares de Habilidades Profesionales para un Conductor / Operador. Sec. 5.1 a la 5.2.4 y 10.2

Hidráulica de la Autoridad de Bomberos de Poudre (ABP) Una vez que el camión ha llegado al incendio, el principal objetivo del C/O (Conductor / Operador) de la ABP es proveer de flujo en las líneas bajo su responsabilidad de forma efectiva y segura. Entender el sistema de hidráulica del la ABP es primordial para poder lograr ésta meta. Si no se entiende este sistema de hidráulica, es probable que el C/O de la ABP no pueda proveer de un flujo seguro y efectivo en las líneas para las operaciones en el incendio. Historia Durante el final de los años 1970 y el comienzo de los años 1980 existían dos diferentes departamentos. Ambos departamentos operaban con sistemas hidráulicos similares. Las mangueras consistían en líneas de 1 ½ y 2 ½ pulgadas con boquillas de cobre tipo Akron para las líneas de ataque, flujos maestros y una línea de suministro de 5 pulgadas. La hidráulica era calculada con fórmulas. Al comienzo de los años 1980 los dos departamentos se funcionaron y nació la ABP. Bajo la dirección de una sola administración, la ABP hizo varios cambios con el equipo hidráulico y sus procedimientos. Se escribió el primer manual Guía de Estudio para el C/O de la ABP por Kevin Wilson, que era el oficial de entrenamiento de esa época. Este manual ha sido la base para otros manuales hasta incluir éste manual. También ocurrieron cambios durante los años 1980. Por ejemplo, cálculos con reglas-por-defecto sustituyeron las fórmulas. Se introdujo la regla-por-defecto de botar diez. Una vez que se introdujeron las mangueras de 1 ¾ pulgadas con boquillas hechas por Task Force Tip (TFT) fueron agregadas al arsenal de la ABP. TFT asistió a la ABP con la modificación de la regla-por-defecto al dividir la respuesta final hidráulica de 1 ½ pulgada entre dos. Alrededor de los años 1990 la ABP también incluyó el uso de la manguera de 3 pulgadas. Actualmente, el sistema hidráulico de la ABP utiliza una combinación de fórmulas, cálculos con reglas-por-defecto, y tablas de referencia para determinar la cantidad de entrega y presión. Los métodos para la entrega de agua son los siguientes:

1) Líneas de Suministro de Agua: Incluyen líneas de mangueras que proveen de agua que vienen desde una toma de agua, pipa, u otra toma de agua provista a un camión a través de operaciones de bombeo. También incluye, la extensión de líneas de mangueras que exceden los límites definidos en las tablas de rápida referencia de la ABP.

2) Boquillas Sólidas de Flujo: Estas incluyen todas las boquillas para boquillas de 2 ½ pulgadas y para puntas rectas para Boquillas de Ataque Rápido ó flujos maestros.

1



3) Tablas de Acceso Rápido de la ABP:

Estas tablas están derivadas de mediciones actuales efectuadas por el Comité de Mangueras y Boquillas de la ABP. Están limitadas por la pérdida de fricción de las boquillas automáticas de aspersión tipo TFT, boquillas de flujo directo de 1 pulgada en una manguera de altura de 1 ¾ de pulgada, y la pérdida de fricción de una manguera de 5 pulgadas. Estas pruebas fueron efectuadas al final de la década de 1990. Fórmulas Las fórmulas son herramientas para determinar que ha ocurrido ó que va a ocurrir con las evoluciones del movimiento del agua. Cada vez que una condición, ó la forma en que está acomodada una manguera cambia, también cambian todas las demás condiciones. Las fórmulas nos permiten una forma de calcular las condiciones que cambian. Preguntas sobre el uso actual del agua pueden ser respondidas al utilizar éstas fórmulas. Su mayor valor recae en la planeación antes del incendio y para determinar de obtener el mejor uso de la fuente de agua y las bombas de agua. Aunque el cálculo más allá de unas cuantas simples fórmulas no es práctico durante un incendio, el C/O que sabe resolver ecuaciones hidráulicas y que entiende los principios involucrados, puede mitigar los problemas y estimar de una forma bastante precisa los requerimientos durante un incendio. Las fórmulas que son utilizadas aquí han sido derivadas de pruebas actuales de pérdida de flujo de agua. Para simplificar las fórmulas, algunos detalles (como extensión de decimales) que tendrían un pequeño efecto en los resultados han sido eliminados. También, las constantes han sido redondeadas. Al trabajar con fórmulas, los detalles son importantes. Algunos de estos detalles están listados aquí abajo:

• Todas las presiones y pérdida de presión son en libras por pulgada cuadrada (psi)

• Algunas fórmulas se refieren a lo largo de las mangueras por cada 100 pies. Otras se refieren a largos de 50 pies. Asegúrese de utilizar la variable correcta.

• Galones por minuto a veces se refieren a cientos de gpm y en otras ocasiones en

galones totales. Asegúrese que sabe cuál se necesita.

• Cuando se encuentra la capacidad de los contenedores, mantenga las dimensiones ya sea en pulgadas cúbicas o en pies cúbicos. No los mezcle.

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• Seleccione la fórmula correcta para resolver el problema correspondiente. Cuando se requieran más de dos fórmulas, asegúrese que las ejecuta en la secuencia correcta.

Fórmulas Requeridas Fórmula de Pérdida de Fricción: FL = CQ²L Donde: FL = Pérdida de Fricción en PSI C = Coeficiente de Pérdida de Fricción (De la Tabla) Q = Cantidad de Flujo en cientos de GPM L = Largo de manguera en cientos de pies Q = GPM ÷ 100 Q = Cantidad de Flujo en cientos de GPM GMP = Cantidad Actual de Flujo en Manguera 100 = Constante L = Largo de Manguera ÷ 100 L = Largo de manguera en cientos de pies Largo de Manguera = Largo real de manguera 100 = Constante Coeficientes de Pérdida de Fricción para Una Sola Línea

Diámetro de la Manguera y Tipo

Coeficiente (C)

1 ½” cubierta de hule

24.0

1 ¾” con conexiones de 1 ½ “

15.5

2 ½“ cubierta de hule

2.0

3” con conexiones de 2 ½”

0.8

5”

0.08

3



Galones por Minuto

(GPM del Diámetro y Presión)

(Flujo por Pérdida de Fricción)

(Diámetro de Boquilla por Flujo) Reacción de la Boquilla

(Para Boquillas de Flujo Directo)

(Para Boquillas de Aspersión) Conversiones

(P = presión en psi. H = Altura en pies) 1 Pie Cúbico de Agua ------------------------------------------------------------- 1728 Pulgadas Cúbicas 1 Pie Cúbico de Agua ------------------------------------------------------------- 62.5 Libras 1 Pie Cúbico de Agua ------------------------------------------------------------- 7.5 Galones 1 Pie Cúbico de Agua ------------------------------------------------------------- 8.33 Libras Historia de la Regla-Por-Defecto de Pérdida de Fricción La ABP utiliza los cálculos de regla-por-defecto de “suelta diez”. Este método está derivado de la fórmula de pérdida de fricción 2Q²+Q establecida en 1939. Esta fórmula solamente funcionaba con la manguera de 2 ½ pulgadas. El método “suelta diez” fue desarrollado para ser utilizado con mangueras de otros tamaños. Aunque siempre había un margen de error con éste método, era dentro de márgenes aceptables. Durante la década de los 1970 la tecnología de mangueras mejoró significativamente. A razón de estas mejoras, el servicio de bomberos desarrollo la nueva fórmula de pérdida por fricción CQ²L. Esta nueva fórmula para

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el cálculo de pérdida por fricción redujo el error resultante a límites aceptables. Pero, porque la regla-por-defecto por pérdida de fricción aún era derivada de la vieja fórmula (2Q²+Q), su margen de error continuó incrementándose. Los manuales previos de C/O describen la regla-por-defecto de pérdida por fricción como aceptable para todas las líneas de mangueras. Por las razones discutidas arriba y más adelante en este capítulo, los cálculos ahora son únicamente aceptables para dos de los sistemas de entrega de agua del ABP. Estos dos sistemas son Líneas de Entrega de Agua y para Boquillas de Entrega Directa de 2 ½ pulgadas ó más grandes. En 1999, el ABP adquirió nuevas boquillas para líneas a Task Force Tips (TFT). La tecnología en estas nuevas boquillas automáticas incrementa el error de la pérdida por fricción a niveles inaceptables cuando se utilizaba el método de la regla-por-defecto. El Comité de Mangueras y Boquillas de la ABP condujo pruebas de flujo con las nuevas boquillas. Se determino que con el incremento en flujo de estas boquillas, que la fórmula regla-por-defecto tenía un mayor margen de error de lo aceptable. El comité desarrolló unas tablas de referencia rápida que mostraban las presiones predeterminadas de las bombas para estas nuevas boquillas con diferentes flujo de gpm y largo de mangueras. El Equipo de Operaciones de la ABP aceptó estos cambios. Las tablas de referencia rápida serán discutidas más adelante en este capítulo. Otro factor que incrementa el margen de error en el cálculo de regla-por-defecto es el incremento de flujo a través de las mangueras. Por ejemplo, hasta hace poco existía tres diferentes y separados rangos de flujo en gpm (figura 2-1).

Línea Manual de 1 ½”60 a 125 GPM

Línea Manual de 2 ½”200 a 300 GPM

Línea Maestra 400 GPM ó Más

Figura 2 – 1

Actualmente el servicio de bomberos fluye más a través de mangueras igual tamaño o similares. Hoy en día en la ABP, incluyendo la manguera de 1 ½ pulgadas que se lleva a los incendios forestales, existen cinco flujos gpm que coinciden. El incremento de estas opciones para el flujo también incrementa el margen de error a partir de los cálculos de regla-por-defecto (figura 2 – 2).

Línea de 1 ¾” 100 a 200

GPM

Ataque Rápido 300 a 500

GPM

Línea de 1 ½” 60 a 125 GPM Línea de 2 ½”

200 a 350 GPM

Flujo Maestro300 GPM y

Mayor

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Figura 2 – 2

La razón de este incremento de margen de error puede ser encontrada al entender los principios de pérdida por fricción. Principios de Pérdida por Fricción Existen cuatro principios básicos de pérdida de fricción. Estos principios son los siguientes:

1) Si todas las condiciones son las mismas, la pérdida por fricción varía directamente con el largo de la manguera.

2) Cuando las mangueras son del mismo tamaño, la pérdida por fricción varía aproximadamente con el cuadrado del incremento de velocidad en el flujo.

3) Para la misma descarga, la pérdida de fricción varía inversamente a la quinta potencia del diámetro de la manguera.

4) Dada cierta velocidad de flujo, la pérdida de fricción es aproximadamente la misma, sin importar la presión en el agua.

Estos principios son explicados de forma extensa en la mayoría de los libros de hidráulica del servicio de bomberos. Estos libros pueden ser obtenidos a través de la Biblioteca de la División de Entrenamiento de la ABP. El siguiente método de la regla-por-defecto le permite al C/O calcular la pérdida por fricción sobre el flujo de gpm y es aplicable a líneas de suministro y, para boquillas de flujo directo (excepto para la boquilla directa de 1 pulgada de manguera para grandes alturas). El método de la regla-por-defecto también puede ser modificado para ser aplicada a otros tamaños de mangueras. Calculando la Pérdida por Fricción con la Regla-por-Defecto Regla-por-Defecto para la manguera contra incendios de 2 ½ pulgadas: La aplicación de la regla-por-defecto está hecha para una manguera de 2 ½ pulgadas de 100 pies de largo. Un bombero solamente debe saber el flujo en gpm de la boquilla (ver tabla 2 – 1). En este caso, 250 gpm, se descarta el cero dejando 25. Entonces se restan 10 de 25, con lo cual se obtiene una pérdida por fricción de 15 psi por cada 100 pies de manguera de 2 ½ pulgadas. El estudio de la Tabla 2-1 nos revela que la pérdida por fricción incrementa al incrementar el flujo. Por ejemplo:

250 GPM están fluyendo Descarte el último cero, dejando 25Reste 10, dejando 15

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RefCon

Tabla 2-1 – Pérdida por Fricción Relativa a la Cantidad de Flujo en una Manguera de 2 ½ “

Remépaunde A 7de

Flujo de GPM por Manguera de 2½ “

Pérdida de Fricción por 100’ de Manguera

110 1 psi 120 2 psi 130 3 psi 140 4 psi 150 5 psi 160 6 psi 170 7 psi 180 8 psi 190 9 psi 200 10 psi

erencia: Edición 2003 de la NFPA 1002 sobre los Estándductor / Operador. Sec. 5.1 a la 5.2.4 y 10.2

gla-por-Defecto para la manguera contra incentodo de regla-por-defecto para una manguera dra mostrar que la pérdida de fricción de una maa manguera de 2 ½ pulgadas cuando cuatro vec la manguera de 2 ½ pulgadas. Por ejemplo:

0 gpm el resultado es una pérdida por fricción d 1 ½ pulgada (ver tabla 2-2)³.

Flujo de GPM por Manguera de 2½ “



dios de 1 ½ pulgada: Una aplicación del e 1 ½ pulgada. Esta sección está diseñada

nguera de 1 ½ pulgadas es igual a la de es más de agua están fluyendo a través

70 GPM están fluyendo Multiplicar 70 x 4 = 280 Descartar el último cero, dejando 28Reste 10, dejando 18

ares de Habilidades Profesionales para un

e 18 PSI por 100 pies de una manguera

7



Tabla 2 – 2 Relación de GPM con una Pérdida por Fricción en Mangueras de 1 ½ “ y 2 ½ “

GPM Fluyendo en una

Manguera de 1 ½ “

GPM Fluyendo en una Manguera de 2 ½ “

Pérdida por Fricción por 100 pies de Manguera

50 200 10 psi 55 220 12 psi 60 240 14 psi 65 260 16 psi 70 280 18 psi 75 300 20 psi 80 320 22 psi 85 340 24 psi 90 360 26 psi 95 380 28 psi

100 400 30 psi 105 420 32 psi 110 440 34 psi 115 460 36 psi 120 480 38 psi 125 500 40 psi

Regla-por-Defecto para la manguera contra incendios de 1 ¾ de pulgada: Otra modificación de la regla-por-defecto de la manguera de 2 ½ pulgadas se aplica a una manguera de 1 ¾ pulgadas. Al utilizar el método anterior para la manguera de 1 ½ pulgadas, y entonces divida la respuesta entre dos. Por ejemplo:

150 GPM están fluyendo Multiplicar 150 x 4 = 600 Descartar el último cero, dejando 60Reste 10, dejando 50 Divida entre 2, dejando 25

Con un flujo de 150 gpm se tiene una pérdida por fricción de 25 PSI por cada 100 pies de manguera de 1 ¾ pulgadas (ver tabla 2-3)4.

8


RefereConduc

Tabla 2-3 – Relación de GPM y la Pérdida de Fricción en una Manguera de 1 ¾ pulgadas de 100 pies de largo.

Reglade la mangde 2 ½ Con umang

Flujo de GPM por Manguera de 1¾ “


100 15 psi 105 16 psi 110 17 psi 115 18 psi 120 19 psi 125 20 psi 130 21 psi 135 22 psi 140 23 psi 145 24 psi 150 25 psi

ncia: Edición 2003 de la NFPA 1002 sobre los Estándtor / Operador. Sec. 5.1 a la 5.2.4 y 10.2

-por-Defecto para la manguera contra incendregla-por-defecto de gpm para una manguerauera de 3 pulgadas. Calcule la pérdida por fri

pulgadas, después divida el resultado por d

n flujo de 600 gpm se obtiene una pérdida pouera de 3 pulgadas (ver tabla 2-4)5.

Flujo de GPM por Manguera de 1¾ “



ios de 1 ¾ de pulgada: Otra modificación de 2 ½ pulgadas se aplica a una cción como si se utilizara una manguera os. Por ejemplo:

600 GPM están fluyendo Descartar el último cero, dejando 60Reste 10, dejando 50 Divida entre 2, dejando 25

ares de Habilidades Profesionales para un

r fricción de 25 psi por cada 100 pies de

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Tabla 2-4 – Relación de GPM y Pérdida de Fricción en Mangueras de 2 ½ “ y 3”

Flujo en GPM

Pérdida por Fricción por 100’de Manguera de 2 ½“

Pérdida por Fricción por 100’de Manguera de 3”

120 2 psi 1 psi 200 10 psi 5 psi 300 20 psi 10 psi 400 30 psi 15 psi 500 40 psi 20 psi 600 50 psi 25 psi

Fórmula de Regla-por-Defecto: La ecuación NP + FL + AP +/- EL = EP es utilizada para determinar los cálculos de la regla-por-defecto. Donde: NP = Presión de la Boquilla FL = Pérdida por Fricción AP = Aplicación EL = Elevación (sumar ó restar) EP = Presión de Bomba Tablas de Referencia Rápida Como se discutió anteriormente, las siguientes tablas han sido derivadas de las medidas actuales de flujo conducidas por el Comité de Boquillas y Mangueras de la ABP. Estas tablas están limitadas a las boquillas automáticas de aspersión TFT, la boquilla de barreno directa de 1 pulgada para una manguera de rascacielos de 1 ¾ de pulgada, y la pérdida por fricción de la manguera de 5 pulgadas. Estas tablas son llevadas en todos los carros-bomba de la ABP. Tabla de referencia rápida 1: Presión requerida de la bomba para una manguera de 2 ½ pulgadas con una boquilla de aspersión TFT y flujos variables de gpm y largo de mangueras.6

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Tabla de Referencia Rápida 1 – 2 ½” @ 150’ – 300’ con boquilla de aspersión TFT

Largo de Manguera de

2 ½ “

150’ 200’ 250’ 300’

GPM Presión de Bomba PSI

Presión de Bomba PSI



200 125 125 130 135 250 140 145 150 155 300 155 165 175 185 350 175 195 220 250

Tabla de Referencia Rápida 2: Presión de bomba (baja y estándar) requerida para obtener diferentes rangos de flujo cuando se utiliza una manguera de 1 ¾“ preconectada para rascacielos con una boquilla TFT.7

Tabla de Referencia Rápida 2 Manguera de 1 ¾“ Preconectada para Rascacielos con Boquilla TFT

Baja Presión

Presión de Bomba GPM Presión Estándar

Presión de Bomba 100 PSI 100 125 PSI 150 PSI 150 175 PSI 200 PSI 200 225 PSI

Nota – La retro-presión a 200 gpm es dramática. Se requiere del personal adecuado para manejar la manguera de forma segura con este flujo.

Tabla de Referencia Rápida 3 Manguera de 1 ¾“ con Boquilla de Flujo Sólido para Rascacielos de 1”

Boquilla de Flujo Sólido de 1 Pulgada

100 GPM – 75 PSI en la base 150 GPM – 100 PSI en la base 200 GPM – 150 PSI en la base

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Tabla de referencia rápida 4: Presión de bomba requerida para una manguera de 3 pulgada de diferente largo con una boquilla de Ataque Rápido a 500 gpm.9

Tabla de Referencia Rápida 4 Manguera de 3 pulgadas a 500 GPM

Boquilla de Ataque Rápido / Máxima-Fuerza

Longitud (pies) Presión de Bomba en PSI 100’ – 200’ 150

300’ 175 400’ 200 500’ 225

Nota – La longitud máxima es de 500’ con una manguera de 3”. Máxima presión en la toma es de 175 psi. Tabla de referencia rápida 5: Pérdida por fricción en una manguera de 5 pulgadas con diferentes flujos de gpm.10

Tabla de Referencia Rápida 5 Pérdida por Fricción en una Manguera de 5 pulgadas

GPM Pérdida por Fricción por Cada 100’

0 – 500 0 psi 501 – 1000 5 psi

1001 – 1500 15 psi 1501 – 2000 25 psi

Más Reglas-por-Defecto PERDIDA POR FRICCION EN UNA MANGUERA DE 2 ½ PULGADAS

• TOMAR LECTURA DEL FLUJO DE GPM • DESCARTAR ÉL ULTIMO CERO • RESTAR 10 DEL RESULTADO

PERDIDA POR FRICCION EN UNA MANGUERA DE 3 PULGADAS

• TOMAR LA LECTURA DEL FLUJO DE GPM • DESCARTAR ÉL ULTIMO CERO • RESTAR DIEZ DEL RESULTADO

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• DIVIDIR POR DOS

PERDIDA POR FRICCION EN UNA MANGUERA DE 1 ½ PULGADA

MULTIPLICAR EL GMP POR CUATRO DESCARTAR ÉL ULTIMO CERO RESTAR DIEZ DEL RESULTADO

PERDIDA POR FRICCION EN UNA MANGUERA DE 1 ¾ PULGADA

• MULTIPLICAR EL GPM POR CUATRO • DESCARTAR ÉL ULTIMO CERO • RESTAR DIES DEL RESULTADO • DIVIDIR POR DOS

PERDIDA POR FRICCION POR ELEVACION

• DETERMINAR LA DIFERENCIA VERTICAL EN PIES

• DIVIDIR ENTRE DOS • LA RESPUESTA ES PRESION EN PSI • AGREGAR SI SÉ ESTA BOMBEANDO A

MAYOR ELEVACION • RESTAR SI SÉ ESTA BOMBEANDO A MENOR

ELEVACION • CALCULAR DIEZ PIES POR CADA PISO

SISTEMA ASPERSOR (LINEAS DE MANGUERA DE 2 ½”, 3” ó 5”)

• BOMBEO A 150 PSI • FLUJO A 20 GPM POR CABEZA, UNA BOMBA

A 1500 GMP PUEDE PROVEER A APROXIMADAMENTE 75 CABEZAS

PERDIDA POR FRICCION EN MANGUERA GEMELA

• DOS LINEAS DE MANGUERA

DIVIDIR EL FLUJO POR DOS Y DETERMINAR LA PERDIDA POR FRICCION DE UNA LINEA

• TRES LINEAS DE MANGUERA. DIVIDIR EL FLUJO POR TRES Y DETERMINAR LA PERDIDA POR FRICCION DE UNA LINEA.

• LINEAS ADICIONALES DE MANGUERA DIVIDIR ÉL NUMERO DE MANGUERAS Y DETERMINAR LA PERDIDA POR FRICCION DE UNA LINEA.

SISTEMAS DE TOMA DE AGUA FIJA

• CALCULAR LA PRESION REQUERIDA PARA

LA(S) LINEA(S) MANUALE(S). SI SE UTILIZA MAS DE UNA LINEA MANUAL, UTILIZAR LA LINEA CON LA MAYOR PRESION PARA LOS CALCULOS Y RETROALIMENTAR LA OTRA.

• AGREGAR 25 PSI POR PERDIDA POR FRICCION EN EL SISTEMA DE TOMA DE AGUA.

• AGREGAR PERDIDA POR FRICCION PARA LA(S) LINEA(S) ALIMENTADORAS HACIA LA

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CONEXIÓN DEL DEPARTAMENTO DE BOMBEROS.

EDIFICACION EQUIPADA CON BOMBAS CONTRA INCENDIOS

• CONECTARSE A LA CONEXIÓN DEL

DEPARTAMENTO DE BOMBEROS.

• DETERMINAR SI LA BOMBA CONTRA INCENDIOS ESTA FUNCIONANDO.

• SI LA BOMBA CONTRA INCENDIOS ESTA

FUNCIONANDO DETERMINAR SI LA BOMBA ESTA BOMBEANDO AGUA O SI LA BOMBA CONTRA INCENDIOS ESTA HACIENDO TODO EL TRABAJO.

EDUCTORES DE ESPUMA El sistema de eductores de la ABP es dinámico. Favor de visitar la intranet de la ABP para obtener Los actuales tipos de espuma y rangos de aplicación. Visitar http://www.tft.com para mayor información sobre los eductores de espuma.

• DETERMINAR EL RANGO DE APLICACIÓN

REQUERIDA.

• 1% A 100 PSI NP

• MAXIMO DE 300’ CON MANGUERA DE 1 ¾“ A 95 GPM CON BOQUILLA PARA ESPUMA JS-10 O BOQUILLA AUTOMATICA TFT DE ASPERSION.

• 3% - 6% A 100 PSI NP

• MAXIMO DE 200’ CON MANGUERA DE 1 ¾“

A 95 GPM CON BOQUILLA PARA ESPUMA JS-10 O BOQUILLA AUTOMATICA TFT DE ASPERSION.

BOQUILLA DE SOTANO BRESNAN

TAMAÑO

NUMERO DE

ORIFICIOS

GPM A 100 PSI

DESPLEGADO

A 100 PSI

2 ½“

9

480

36 pies DIA.

1 ½“

6

100

20 pies DIA.

CAMION 1 La pérdida por fricción en el flujo de agua del Camión 1 es de 65 psi a 1000 GPM, y a 115 psi a 2000 GPM. Estos números de pérdida por fricción son inclusivos para toda la tubería y codos desde la parte trasera del camión bomba hasta la boquilla.

• BOQUILLA DE ASPERSION

1000 GPM – BOMBA A 165 PSI HACIA LA PARTE TRASERA, MAS ELEVACION. 200 GPM – BOMBA A 215 PSI HACIA LA PARTE TRASERA, MAS ELEVACION.

14

http://www.tft.com/



El Camión 1 lleva 125’ (dos secciones de 50’ y una sección de 25’) de manguera de 5-pulgadas de alta presión que está probada a 300 psi. También lleva una Y para que dos carros bomba puedan actuar como proveedores. Considerar un despliegue hacia delante cuando se utilice este camión para operaciones aéreas. El Camión 1 es una plataforma aérea de 100’.

• BOQUILLAS DE FLUJO DIRECTO DETERMINAR EL FLUJO DE GPM DESDE EL TAMAÑO DE LA PUNTA Y DETERMINAR LA PERDIDA POR FRICCION DESDE LA BOQUILLA. UTILIZAR LOS NUMEROS EN LA COLUMNA IZQUIERDA PARA OBTENER LA PERDIDA POR FRICCION.

• CUANDO SE ALIMENTA CON DOS CARROS

BOMBA, DIVIDIR EL FLUJO POR DOS Y DETERMINAR LA PERDIDA POR FRICCION PARA UN SOLO CAMION BOMBA.

CAMION 2 La pérdida de fricción en su vía de agua es de 35 psi a 500 GPM, y a 65 psi a 100 GPM. Estos números de pérdida por fricción son inclusivos para toda la tubería y codos desde la parte trasera del carro bomba hasta la boquilla. El Camión 2 no lleva ninguna manguera de alta presión o una Y de 5-pulgadas a 5-pulgadas. El Camión 2 es una plataforma aérea de 85’.

• BOQUILLA DE ASPERSION 500 GPM – BOMBA A 135 PSI EN LA PARTE TRASERA DEL CARRO BOMBA, MAS ELEVACION.

• 1000 – BOMBA A 165 PSI EN LA PARTE

TRASERA DEL CARRO BOMBA, MAS ELEVACION.

• BOQUILLAS DE FLUJO DIRECTO

UTILIZAR LOS MISMOS CALCULOS QUE SÉ UTILZAN PARA EL CARRO 1.

CAMION 5 La pérdida por fricción de la vía de agua del Camión 5 es de xx psi a xxx GPM, y xx psi a xxx GPM. Estos números son inclusivos para toda la tubería y codos desde la parte trasera del camión bomba hasta la boquilla. El Camión 5 no lleva ninguna manguera de alta presión ó una Y de 5-pulgadas a 5-pulgadas. El Camión 5 es de escaleras directas.

• BOQUILLA DE ASPERSION

1250 GMP – BOMBA A XXX PSI EN LA PARTE TRASERA DEL CARRO BOMBA, MAS ELEVACION.

• BOQUILLAS DE FLUJO DIRECTO

UTILIZAR LOS MISMOS CALCULOS UTILIZADOS PARA EL CAMION 1.

CAMION BOMBA 5 (Torreta Mecánica Extensible – “Snozzle”) El Camión 5 es una torreta mecánica extensible.

• UTILIZAR EL MEDIDOR PARA DETERMINAR

LOS GPM ADECUADOS.

DISPOSITIVO DE PERDIDA POR FRICCION

• 10 PSI

TURBO DRAFT Visitar http://www.turbodraft.net para mayor

• 200’ DE MANGUERA DE 5-PULGADAS CON

20’ PIES DE ELEVACION – BOMBA A 190 PSI PARA 280 GPM.

15

http://www.turbodraft.net/



Información.


10’ PIES DE ELEVACION – BOMBA A 190 PSI PARA 480 GMP.


20’ DE ELEVACION – BOMBA A 180 PSI PARA 400 GPM.


10’ DE ELEVACION – BOMBA A 180 PSI PARA 570 GPM.

ATAQUE-RAPIDO Visitar http://www.tft.com para mayor Información.

• BOMBEAR BOQUILLA DE ASPERSION DESDE LA TABLA DE REFERENCIA RAPIDA PARA UNA MANGUERA DE 3”.

• PRESION MAXIMA DE TOMA DE ENTRADA

ES DE 175 PSI Y UN MAXIMO DE 500 GPM.

• CUANDO SE UTILICEN BOQUILLAS DE ATAQUE DIRECTO NO EXCEDER LA MAXIMA PRESION O GPM.

BOMBEO DE RELEVO

• SI SE CONOCE EL FLUJO DE GPM,

DETERMINAR LA PERDIDA POR FRICCION EN UNA SOLA MANGUERA O MANGUERAS GEMELAS Y AGREGAR 20 PSI RESIDUAL PARA LA SIGUIENTE BOMBA.

• CUANDO NO SE CONOCE EL FLUJO DE GPM

DESDE UNA BOMBA DE RELEVO CON UNA MANGUERA DE 2 ½“, COMENZAR A 200 PSI, Y MANTENER 20 PSI RESIDUAL.


DESDE UNA BOMBA DE RELEVO CON UNA MANGUERA DE 3”, COMENZAR A 150 PSI, Y MANTENER 20 PSI RESIDUAL.


DESDE UNA BOMBA DE RELEVO CON UNA MANGUERA DE 5”, COMENZAR A 130 PSI, Y MANTENER 20 PSI RESIDUAL.

PRESION RESIDUAL

• LA PRESION MINIMA RESIDUAL PARA

TODAS LAS OPERACIONES DE BOMBEO ES DE 20 PSI.

16

http://www.tft.com/



SUCCION

• POR CADA PULGADA SI HAY VACIO, EL

AGUA SE ELEVARA UN PIE EN LA TOMA DE LA MANGUERA Y LA BOMBA.

VALVULA DE TRANSFERENCIA ELECTRICA Ver “Waterous Manual” ó visitar http://www.waterousco.com para mayor información.

• PUEDE SER CAMBIADO BAJO PRESIONES

POR DEBAJO DE 250 PSI. MANTENGA EN MENTE QUE EL EFECTO DEL CAMBIO TENDRA EFECTO EN LAS MANGUERAS, PARTICULARMENTE CUANDO SE CAMBIA DE VOLUMEN A PRESION.

VALVULAS DE ALIVIO DE PRESION Ver “Waterous Manual” ó visite http://www.waterousco.com para mayor información.

• OPERAN ENTRE 75 PSI Y 300 PSI

GOBERNADORES Visitar http://www.class1.com para mayor información.

• MODO EN RPM

SE INCREMENTAN O DISMINUYEN LAS RMP A TRAVES DE UN MODO PRESTABLECIDO O EN INCREMENTOS DE 25 PSI CADA UNO.

• MODO DE PRESION

SE INCREMENTA O DISMINUYE LA PRESION DE LA BOMBA A TRAVES DE UN MODO PRESTABLECIDO O EN INCREMENTOS DE 4 PSI CADA UNO.

VALVULAS ELECTRICAS DE DESCARGA

• REQUERIDAS EN DESCARGAS DE 3-

PULGADAS O MAYORES.

• PUEDEN SER UTILIZADAS EN DESCARGAS MÁS PEQUEÑAS.

VALVULAS DE TOMA DE 5-PULGADAS Visitar http://www.tft.com ó http://www.harrinc.com para mayor información.

• NO AL FRENTE DE SUCCIONADORES

• VALVULA INTEGRADA DE DESAHOGO

PARA FUNCIONAR DE 100 A 200 PSI.

• LA VALVULA DE DESAHOGO PUEDE SER AJUSTADA.

17

http://www.waterousco.com/

http://www.waterousco.com/

http://www.class1.com/

http://www.tft.com/

http://www.harrinc.com/



Cálculos para Operaciones de Transportadores (Pipas) Los siguientes dos factores son utilizados para determinar el número de operadores de traslado ó los gpm que deben ser entregados en un incidente de transportadores:

1) Tiempo del ciclo 2) Capacidad Total del Transportador (Pipa) en galones

Capacidad Total del Transportador = GPM Disponibles Tiempo del Ciclo

Tiempo del Ciclo X Flujo Requerido = Número de Transportadores Requeridos

• Tiempo del Ciclo = Tiempo de Descarga + Tiempo de Viaje para Suministro + Tiempo de Carga + Tiempo de Viaje al Incidente

Succión Mecánica de la Succión El proceso de succión es utilizado como una fuente de abastecimiento primaria durante tres diferentes tipos de aplicaciones; cada una con similitudes y diferencias.

1) Pruebas de Servicio de Bombeo: Esta es una prueba llevada a cabo anualmente para medir el rendimiento de una bomba. Esta prueba requiere de tubos de malla de succión de 6-pulgadas que se colocan directamente a la bomba. Cualquier restricción de válvulas ó conexiones reduce el rendimiento de la bomba. Aunque es eficiente para pruebas de bombas, este proceso no es eficiente, ó utilizado, para las operaciones contra incendios.

2) Entrenamiento del C/O: Bombeando bajo problemas hipotéticos de succión pueden

exceder la capacidad de bombeo para la que las bombas fueron diseñadas, especialmente si el equipo rural de succión de abastecimiento de agua y sus técnicas de succión son utilizadas. Es imperativo que todos los flujos hidráulicos sean considerados cuando se utilicen problemas de incendios hipotéticos para evitar problemas de formación de burbujas de aire.

3) Abastecimiento de Agua en Zonas Rurales: El bombeo de succión desde un tanque-

portátil utilizando un filtro de bajo perfil, al frente de la succión, y/o con una válvula de 5-pulgadas puede reducir la capacidad de succión del carro bomba hasta en un 40%.

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Ya que la mayoría de las operaciones rurales de abastecimiento de agua pueden entregar un máximo de 500 gpm, la reducción en la capacidad de la bomba no es de gran preocupación.

El sistema de la bomba debe estar libre de fugas de aire. Las fuentes comunes de fugas de aire incluyen válvulas de descarga, válvulas de drenado, la válvula de toma de 5-pulgadas, la unión del pivote de la toma frontal, y los empaques secos. Para evitar estos problemas comunes, se recomienda lo siguiente:

• Probar el carro bomba para ver si tiene fugas al conectar una sección de la manguera de succión a la bomba y generar un vacío. El medidor de vacío debería registrar una lectura negativa y mantenerse así por lo menos un minuto.

• Si el camión no puede mantener el vacío, identificar la fuente de fuga y corrija el

problema. Si no puede corregir el problema, contacte al mecánico de la ABP.

• Es mejor mojar los empaques antes de conectar los tubos de succión. Los empaques secos tienden a tener fugas de aire.

• Los empaques de presión plana no proveen de un buen sellado. Reemplazar cualquier

empaque de presión con empaques de succión.

• La válvula de codo al frente de la toma debería ser engrasada por lo menos una vez al año. Esto se logra al remover el tornillo de rosca “Lock down” e insertando la pistola para engrasar en la apertura. Agregue grasa hasta que sea evidente que esta cubierta la orilla del pivote.

• Una válvula de tanque a bomba defectuosa que no cierra totalmente también aportará

problemas para la succión. Equipo para la Succión

• Conexiones Storz de 5-pulgadas sobre un tubo de succión flexible semitransparente tipo Kocheck es el estándar en operaciones de la ABP. Los “empaques de succión” son requeridos en todas las conexiones storz utilizadas en el proceso de succión. Un “empaque de succión” puede ser diferenciado de un “empaque de presión” por una orilla elevada en la parte exterior del empaque.

• Un colador plano es requerido cuando se succiona de un tanque portátil. Al utilizar un

colador plano en vez de un colador tipo barril, el nivel del agua en el tanque portátil puede ser reducido en varias pulgadas, especialmente cuando existe un agujero en el cárter del tanque portátil.

• La característica de sifón propulsor en el colador plano es utilizada para transferir

agua de un tanque portátil a otro cuando se utilizan múltiples tanques portátiles. Para

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transferir el agua de forma efectiva entre dos tanque portátiles, utilizar un segundo colador y un tubo de succión con una sección de manguera de 1 ¾“ bombeada a 100 psi.

• Succionar sin una válvula de succión nunca debería ser efectuado en un incendio. El

agua del carro bomba no es utilizable sin la capacidad de poder cerrar el tubo de succión.

Señales de Burbujas de Aire en la Bomba

• La presión del carro bomba no incrementa pero las rpm sí incrementan.

• Se escuchan estallidos ó quebrantamientos en la bomba.

• El carro bomba, la bomba y la manguera empiezan a brincar, y al final el carro bomba se apagará y volverá a la mínima potencia.

Calculando el Empuje Máximo El empuje es medido desde la superficie de la fuente estática hacia la línea central de la bomba. La altura del posible empuje no es afectado por el ángulo de la manguera de la toma. Es afectado por el vacío que la bomba pueda producir y por la presión atmosférica. En teoría, con un vacío perfecto al nivel del mar, una bomba puede empujar agua a 33.8 pies (14.7 psi multiplicado por 2.3 pies por libra). Un vacío perfecto es imposible con una bomba para incendios, la pérdida por fricción y la presión atmosférica deben ser consideradas. Entre 20 a 25 de empuje es algo más razonable. La altura a la que el agua puede ser empujada disminuye aproximadamente 1 pie por cada 1000 pies de altitud. El clima también afecta la succión, pero en menor grado. Para determinar la altura a la que el agua puede ser succionada, la lectura de vacío en pulgadas de mercurio en el medidor de la bomba es leído y multiplicado por 0.49. El resultado es multiplicado por 2.3 porque el agua se eleva 2.3 pies por cada psi que es removido. La fórmula para determinar el empuje es: H = 1. 13 Hg Donde: H = Altura de empuje (en pies) Hg = pulgadas de vacío Una buena regla-por-defecto es que por cada pulgada indicada en el vacío, el agua se elevará un pie en la toma de la manguera y la bomba. Sistema de Espuma de la ABP

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El sistema de espuma de la ABP es dinámico y se vuelve a evaluar cuando nuevos productos aparecen en el mercado. Actualmente, los carros bomba de la ABP contienen cinco galones de solución contra incendios como su principal solución contra incendios tipo Micro-Blaze Out, la cuál es amigable con el medio ambiente. El carro bomba 10 y el carro Espuma 10 están equipados para incidentes mayores. Es importante solicitar asistencia inmediata cuando se atienden incidentes con combustibles líquidos inflamables que son mayores a los que un carro bomba de una sola estación pueda manejar. Adicionalmente, la mayoría de los carros bomba de la ABP tiene un sistema de entrega de espuma tipo FoamPro tipo “A”. Calculando la Espuma Clase “B” por Regla-por-Defecto La utilización de espuma clase B requiere que exista suficiente concentrado de espuma a la mano antes de atacar un incendio. Se puede estimar el total de espuma a utilizar con la siguiente fórmula: Paso 1)

Estimar el área de superficie del derramamiento ó incendio Para estimar el área circular de un derramamiento, primero estime el diámetro del derramamiento y después calcular como si fuera un cuadrado (Por ejemplo: derramamiento de 20’ x 20’ = 400 pies cuadrados).

Paso 2)

Multiplique el área de superficie por 0.10 gpm / pie cuadrado para obtener la velocidad de aplicación de la solución de espuma.

Paso 3)

Estimar el tiempo de aplicación.

• El derramamiento requiere de una velocidad de aplicación de 5 minutos.

• El derramamiento requiere de una velocidad de aplicación de 10 minutos.

• El derramamiento requiere de una velocidad de aplicación de 60 minutos (cualquier producto sobre 6” de profundidad es

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considerado como un incendio de tanque).

Paso 4)

Multiplicar los gpm requeridos por el tiempo estimado para estimar el total de la solución de espuma.

Paso 5)

El total de la solución de espuma multiplicada por el porcentaje de concentrado de espuma mostrarán el total de concentrado de espuma requerido antes de iniciar el ataque al incendio.

Los combustibles tipo B deben de estar estacionarios para que la espuma se mantenga en su superficie. En áreas con pendiente la espuma correrá fuera del combustible, por lo que se debe aplicar espuma constantemente. Si el incendio es tridimensional, extintores de polvo químico deben ser utilizados para extinguir el incendio. Se debe intentar mantener el combustible confinado en la más pequeña área posible. Ejemplos de Cálculos de Espuma Derrame de Gasolina (diámetro de 20’ x 20’)

1) gasolina = no-polar

2) 20’ x 20 = 400 pies cuadrados de derrame

3) 400 pies cuadrados x 0.10 gpm/pie cuadrado = 40 gpm de solución de espuma

4) el derrame requiere de una velocidad de aplicación de 5 minutos

5) 40 gpm de solución de espuma x 5 minutos = 200 galones totales de solución de espuma requeridos

Derrame de Gasolina con Incendio (diámetro de 20’ x 20’)

1) gasolina = no-polar

2) 20’ x 20’ = 400 pies cuadrados de derrame con incendio

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3) 400 pies cuadrados x 0.10 gpm/pies cuadrados = 40 gpm de solución de espuma

4) el derrame requiere de una velocidad de aplicación de 10 minutos

5) 40 gpm de solución de espuma x 10 minutos = 400 galones totales de solución de espuma requeridos

6) 400 galones de solución de espuma x 1% de concentrado = 4 galones de concentrado

de espuma requerido Operaciones de Bombeo de Relevo Un método efectivo para balancear los requerimientos de flujo en un incendio, distancia, tipo de desplegado de manguera, y número de bombas, es el “Método de Relevo de Distancia Máxima”. Para determinar el número de bombas y la distancia entre ellas, el oficial de abastecimiento de agua necesita determinar la siguiente información: la distancia entre la fuente de agua y el carro bomba de ataque, los gpm requeridos en el incendio, los gpm requeridos para el incendio, y la máxima distancia a la que los gpm pueden ser administrados con la línea de relevo determinada. La línea de relevo puede ser de 5”, 3”, ó de 2 ½“. Las líneas de 3” y 2 ½” pueden ser duplicadas (ver tabla 2-5)12.

Tabla 2-5 – Distancia Máxima de Relevo en Pies

Flujo en GPM

Una Línea

de 2 ½”

Una Línea

de 3”

Una Línea

de 4”

Una Línea

de 5”

Dos

Líneas de 2 ½”

Una Línea de 2 ½” y Una Línea

de 3”

Dos

Líneas de 3”

250 1,440 3,600 13,200 33,000 5,760 9,600 500 360 900 3,300 8,250 1,440 2,400 3,600 750 160 400 1,450 3,670 640 1,050 1,600

1000 90 225 825 2,050 360 600 900 1250 50 140 525 1,320 200 300 500

Una vez que el tamaño de la manguera es seleccionado y se encuentran los gpm requeridos, la tabla determina el largo máximo entre bombas. La distancia entre la fuente hacia la bomba de ataque es dividida por el largo máximo de la manguera. Este resultado, mas uno, es el número de aparatos requeridos para abastecer el incendio. Este número incluye a la bomba de origen de abastecimiento y la bomba de ataque.

23



Durante éstas operaciones de bombeo, los C/Os deben mantener 20 psi residuales sobre los psi requeridos para apoyar al siguiente carro bomba en el relevo. Los 20 psi son para evitar la creación de burbujas. Calculando la Presión Retroactiva La pérdida por fricción es solamente una de las variables para determinar la presión correcta del carro bomba. Cuando una boquilla está más alta que la bomba siempre existirá presión retroactiva, y debe ser incluida en los cálculos hidráulicos. La presión retroactiva es la presión ejercida por una columna de agua por motivo de la gravedad. Es independiente de las dobleces o vueltas de la manguera ó del diámetro de la manguera. La presión retroactiva tiene una medida constante de 0.434 psi por cada pie de altura. Si una boquilla esta a 100 pies arriba de la bomba, entonces la presión retroactiva que se debe superar es 100 X 0.434 ó 43.4 psi. La presión retroactiva debe ser agregada en la fórmula. Para facilitar los cálculos en los incidentes, podemos considerar la presión retroactiva como 0.5 psi por cada pie vertical, ó 5 psi por cada piso de una estructura. Si la boquilla está más baja que la bomba, entonces la presión retroactiva se hace negativa y es restada de la presión del carro bomba. Para resumir, NP + FL + BP = Presión del Carro Bomba. CALCULANDO AGUA ADICIONAL DISPONIBLE DE UNA TOMA DE AGUA PARA BOMBEROS: Una de las operaciones más importantes al bombear de una toma de agua es la caída de presión como indicador de la capacidad de una toma de agua (ver tabla 2-6)13.

Tabla 2-6 – Agua Adicional Disponible de una Toma de Agua para Bomberos Porcentaje de Reducción de

Presión en la Toma de la Bomba

Agua Adicional Disponible

0 – 10 3 veces más a la cantidad que es entregada 11 – 15 2 veces más a la cantidad que es entregada 16 – 25 Igual a la cantidad que es entregada

25+

Puede existir mas agua disponible, pero no tanta como la que es entregada

Una caída de 0-10% en la presión estática hacia la presión residual indica que tres partes equivalentes a la cantidad de agua siendo entregada están disponibles para ser proporcionadas. Una caída de 11-15% indica que existe el doble de agua está disponible de la que está siendo entregada. Una caída de 16-25% indica que únicamente puede entregarse una parte igual a la que está siento entregada por el sistema.

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Aún cuando todas las líneas están cargadas, el operador debe observar el medidor compuesto muy detalladamente para asegurarse que puede tomar acciones inmediatas si otras bombas que operan cerca causen que la presión residual disminuya por debajo del nivel mínimo operacional. Boquillas de Flujo Directo Las boquillas de flujo directo son llevadas en todos los carros bomba de la ABP. Estas boquillas están equipadas con diferentes tamaños de punta (1”, 1 1/8 “, 1 ¼”) para boquillas de 2 ½ - pulgadas. Cuando se alimenta una boquilla de 2 ½” con puntas rectas, alimente la boquilla a 50 psi y utilice los cálculos de la regla-por-defecto de pérdida por fricción. Cada tamaño de punta representa un flujo diferente de gpm (ver tabla 2-7)14.

Tabla 2-7 – Línea Manual Puntas de Boquilla de Flujo Directo

Tamaño de la Punta GPM a 50 psi ¾” 100 7/8” 150 1” 200

1 1/8” 250 1 ¼” 300

Flujos Maestros Actualmente, la mayoría de los carros bomba de la ABP están equipados con boquillas de aspersión automática tipo Akron que son utilizadas en una pistola de plataforma con flujos maestros. El rango de flujo para la mayoría de estas boquillas es entre 500 gpm y 2000 gpm. Mientras que la mayoría de los libros de hidráulica de los departamentos de bomberos indican que los flujos maestros son bombeados a 100 psi, el fabricante de la mayoría de las boquillas Akron las ha clasificado como de 80 psi. El C/O debe conocer la marca de la boquilla con la que su carro bomba está equipado y los requerimientos operativos del fabricante. Algunos camiones bomba y camiones de bomberos viejos de reserva también están equipados con puntas directas. Cuando se suministra un flujo maestro con puntas de flujo directo, suministre a la boquilla con 80 psi y utilice los cálculos de regla-por-defecto de pérdida por fricción. Como se indica arriba, cada tamaño de punta representa un flujo diferente de gpm (ver tabla 2-8)15.

Tamaño de la Punta GPM a 50 psi 1 ¼” 400 1 3/8” 500 1 ½” 600

25



1 5/8” 700 1 ¾” 800 1 5/8” 900

2” 1000 Señales de Peligro Cuando se Operan Bombas Cuando una bomba está tomando agua de una toma de agua y el medidor compuesto muestra una caída en la presión residual y eventualmente cambia hacia una lectura de vacío, indica que una de dos cosas están pasando. La bomba puede estar demandando más agua de lo que la toma de agua puede proveer, y está comenzando la creación de burbujas, ó la coladera de succión se está siendo bloqueada con basura u objetos extraños. En cualquier caso, el efecto en la bomba y en el medidor son los mismos. La diferencia de las dos situaciones se refleja en las causas. Depende del operador en determinar la causa al primer síntoma de advertencia en el medidor de succión. En la primer situación (la bomba demanda más agua de la que la toma de agua puede proveer) sucede cuando se agregan mangueras a la bomba ó cuando otra bomba se conecta a una segunda toma de agua y le roba agua a la primer toma de agua. En la segunda situación, cuando basura u objetos extraños bloquean una coladera de succión, tiende a ser un evento que se desarrolla gradualmente por lo que es reflejado en una caída gradual de la presión residual. La única forma de resolver este problema es cerrar la línea de succión y limpiar la coladera de succión. Mantenga sus ojos y oídos abiertos. Para confirmar que la bomba no esta recibiendo suficiente agua vea el tacómetro y escuche. Al intentar incrementar la presión al incrementar la velocidad del motor, el tacómetro muestra más revoluciones por minuto; pero, el medidor de presión no muestra mayor presión. Durante cualquier operación de bombeo, deberá dedicarle un oído al sonido del motor para que esté al tanto de la aceleración del motor al estar acelerándolo sin obtener la presión esperada en la bomba. Cuando se está succionando, la aguja del medidor compuesto estará en el arco de vacío informándole sobre la condición de la operación de succión. Cuando se purga la bomba, y durante el bombeo, la lectura del vacío deberá indicar la altura del levantamiento (la distancia vertical desde la superficie del agua hasta el centro de la bomba). Una pulgada de mercurio es igual a 1.13 pies de una columna de agua. Por efectos prácticos, puede estimar que una pulgada de mercurios es igual a un pie de una columna de agua. Entonces, si el levantamiento es de 12 pies, el medidor de vacío deberá indicar aproximadamente 12 pulgadas de mercurio. Decimos “aproximadamente” porque no se puede leer el medidor compuesto real con una precisión de dos a tres pulgadas de mercurio. Los Medidores de la Bomba Te Dicen Más de lo que Crees

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Los medidores de succión y presión pueden decirle más de lo que están midiendo en cualquier momento. Es su trabajo interpretar el significado completo. Todos los medidores deben ser leídos al nivel de los ojos para mejor exactitud. Puede obtener dos lecturas diferentes al ver los medidores desde dos posiciones diferentes. Al estar bajo las condiciones de operaciones en un incidente, leer un medidor a los 5 psi más cercanos es suficiente para hacer los cálculos. Los medidores compuestos de vacío están calibrados en pulgadas de mercurio, usualmente en intervalos de 10 pulgadas, con una lectura máxima de 30 pulgadas de mercurio. Un operador experimentado frecuentemente ve los medidores cuando la bomba está en la base para determinar si las agujas están en cero; cuando el C/O comienza a conectarse en el incidente, también observa los medidores por la misma razón. Si el medidor de presión lee 5 psi cuando la bomba no está funcionando y no está entrando agua, entonces se debe compensar este error en lecturas futuras. A veces el medidor compuesto está apagado, y la aguja puede indicar erróneamente unas cuantas libras de presión ó pulgadas de mercurio. De nuevo, este error deberá ser tomado en consideración. Tomas de Agua El sistema de toma de agua de la ABP está compuesto de seis diferentes distritos de agua. Las tomas de agua son mantenidas por los diferentes distritos que son responsables de ellas. La fuente de agua para estas tomas es principalmente por un sistema de gravedad provisto desde las reservas acuáticas. Algunos distritos también tienen instaladas bombas eléctricas para asistir al abastecimiento de agua. Las tomas de agua que un C/O podría utilizar pueden ser de 4-pulgadas a 12-pulgadas de diámetro. Son naturalmente dinámicas. Como las tomas envejecen fluyen menor agua, viejas tomas de 4-pulgadas están siendo reemplazadas con tomas más grandes, se están haciendo reparaciones a una parte del sistema para que pueda incrementar el flujo hacia otro, y los flujos pueden ser afectados por el uso diario de los ciudadanos. El principal objeto de un sistema de agua es proveer de agua a la población. Los sistemas de agua modernos están construidos con una capacidad de reserva para incendios grandes. Las tomas de agua son parte del sistema de agua. Los departamentos de bomberos deben recordar que son invitados del sistema de agua. Los bomberos no son dueños del agua o el sistema hidráulico. La ABP es afortunada. La mayoría de las veces que un C/O se conecta a una toma de agua, funciona bien. Pero no hay que confiarse. A veces, por diferentes razones, la toma de agua que el C/O intenta operar no funciona. Esto puede ser por una multitud de razones como tapas oxidadas, válvulas rotas, tomas de agua congeladas, o tuberías principales rotas. Dada la posible falla de las tomas de agua, cuando un C/O de la ABP se conecta a una toma de agua debe anticipar posibles problemas y tener un plan de respaldo. Una vez que la conexión está hecha el agua comienza a fluir, el C/O debe monitorear constantemente el flujo de agua de la toma de agua observando la consola de medidores de la bomba. Otros carros

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bomba pueden conectarse a la misma toma de agua y reducir el flujo, o una tubería principal puede romperse duran operaciones de bombeo. Cuando estos problemas suceden, el C/O debe notificar al comando que existe una deficiencia en el abastecimiento de agua y empezar a ejecutar acciones para corregir la situación. El Distribuidor Bresnan Aunque el distribuidor Bresnan es utilizado principalmente en incendios de sótanos y bóvedas, también puede ser utilizado de forma ventajosa en incendios de áticos. El distribuidor puede ser clasificado como un sistema principal largo de regadera, particularmente en su método para distribuir el agua y los resultados que se obtienen. El rango máximo y su dirección pueden ser considerados en aproximadamente 36 pies de diámetro para el de 9 orificios, y una boquilla de 2 ½-pulgadas. Una boquilla de 1 ½-pulgadas tienen 6 orificios y cubre un círculo de 20 pies de diámetro. Dado el pequeño rango de la boquilla de distribución, es necesario mover este equipo frecuentemente para minimizar el daño por el agua. El distribuidor Bresnan es una boquilla rotatoria. La base tiene un conector hembra con empaque de 1 ½-pulgada, ó de 2 ½-pulgadas. La parte rotatoria del equipo gira sobre baleros y tiene 6 ó 9 orificios. El que tiene 9 orificios tiene 3 aperturas que distribuyen el agua hacia arriba, 3 aperturas hacia delante, y 3 aperturas que distribuyen el agua hacia abajo. El ángulo al cuál los orificios están construidos en el distribuidor le proporcionan su movimiento rotatorio, y la fuerza centrífuga de los 6 ó 9 flujos mantiene el distribuidor balanceado. El distribuidor es conectado al la conexión macho de una manguera de 1 ¾-pulgada ó 2 ½-pulgada e insertado a través del piso, techo, o apertura. Si los agujeros de la tubería de un sótano están colocadas en el punto adecuado, pueden ser utilizadas. Si no, se debe hacer un agujero cuadrado de aproximadamente de 8 a 10 pulgadas lo mas cerca posible del incendio. Ya que el dispositivo Bresnan no se puede apagar, es necesario utilizar una abrazadera de manguera ó una sección corta de manguera con una válvula para controlar el agua. La abrazadera o la válvula debe estar colocada en un lugar adecuado, pero lo suficientemente lejos en la línea para que no intervengan con la operación del distribuidor. La abrazadera ó válvula deberán estar en su lugar antes de colocar el distribuidor, y el agua no debe ser activada hasta que el distribuidor sea insertado en el agujero. Apagar el agua antes de retirar el distribuidor. Se debe introducir manguera adicional a la estructura para que la ubicación de la boquilla pueda ser movida sin tener que esperar a que traigan manguera adicional al incendio. Una vez que el distribuidor ha sido introducido al agujero y el agua es aplicada, se baja al piso inferior y se jala hasta la mitad si se ha utilizado una abrazadera. Si se utiliza una sección corta de manguera y una válvula, baje la manguera hasta donde la reja esté en el orificio. Es importante centrar el distribuidor entre el piso y el techo. Después se bombea el distribuidor al subir y bajar la boquilla de 4 a 5 pies. Esta acción distribuirá el agua de forma

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uniforme en todas las áreas. Se deben mantener 100 libras de presión en la boquilla para que sea efectiva la acción de distribución. Después de utilizarse, inspeccione cuidadosamente el distribuidor para ver si no tiene ningún daño, que todos los orificios estén abiertos, y que el empaque esté en su lugar y en buenas condiciones. Puede ser necesario agregar unas gotas de aceite de vez en cuando a los balines para mantener el libre funcionamiento de la cabeza. Durante las operaciones, el agua actuará como lubricante. Boquillas de Aspersión Automáticas La ABP utiliza Boquillas de Aspersión Automáticas tipo “Task Force Tip” (TFT). Estas boquillas son utilizadas en 1 ¾”-pulgada, 2 ½”-pulgadas, y operaciones de Ataque Rápido16. La mayoría de estas boquillas (excluyendo la de 2 ½”-pulgadas) tienen dos diferentes composiciones. Estas composiciones son “Presión Estándar” y “Baja Presión”. En versiones anteriores de estas boquillas automáticas, la composición de baja presión era designada como “Presión de Emergencia”. Estos dos términos son sinónimos. La diferencia de estos dos diferentes términos es por el Estándar de Boquillas de Aspersión de la NPFA de 1964 (Apagado y Punta). Viejas versiones de este estándar no permiten el término “Baja Presión”. Los constructores, que querían utilizar el término “Baja Presión”, pidieron al comité de la NPFA que se permitiera utilizar este término. Las boquillas automáticas bajo el modo de presión estándar, dentro de un rango predeterminado, los gpm pueden variar mientras la presión se mantiene constante a 100 psi. Es importante que se entienda que el componente automático de estas boquillas solamente es verdadero para el modo de presión estándar. Cuando se opera bajo el modo de baja presión, mientras los gpm incrementan o disminuyen, la presión resultante es la misma que es aplicada. Por este es esencial que el C/O sepa de antemano en que modo de operación está la boquilla antes de cambiar la línea. Las boquillas automáticas TFT también tienen seis topes en la manilla. Cada uno de estos topes representa un incremento de gpm dependiendo si la manilla está siendo abierta o cerrada (ver tabla 2-9)16.

Tabla 2-9 – Rendimiento en Diferentes Posiciones de Topes Manguera de 1 ¾-pulgada – presión en la boquilla de 100 PSI

Largo de

Manguera

PSI

6

GPM

5

GPM

4

GPM

3

GPM

2

GPM

1

GPM 200’ 125 100 95 90 75 50 25 200’ 150 130 125 115 85 55 45 200’ 175 155 150 140 110 75 50 200’ 200 180 170 160 125 80 50

29


Referencia: EdConductor / Ope

Las boquillas automáticas, con un rango de flujo predeterminado, también ajustan la calidad del chorro. Esto significa que la eficiencia del flujo de los gpm no puede ser evaluados visualmente. Las características del chorro para una boquilla automática que fluye 100 gpm pueden ser visualmente similares al flujo de una boquilla automática a 200 gpm. El C/O debe saber cual es el máximo gpm y debe bombear de acuerdo a lo requerido. Estructuras Equipadas con Bombas para Incendios Los códigos para incendio actuales requieren que existan tomas de agua para bomberos en edificios de cuatro o más pisos. Al final de los años 1980 los códigos fueron cambiados para incrementar las presiones mínimas del último piso de una estructura en las tomas de agua de 65 psi a 100 psi. Dado el requerimiento de incremento en la presión, muchas estructuras de cuatro ó más están equipadas con bombas estacionarias contra incendios. También se pueden encontrar éstas bombas en estructuras horizontales comerciales de gran tamaño que tienen requerimientos de protección específica contra incendios. Actualmente, existen aproximadamente 35 estructuras en el distrito de la ABP que están equipadas con bombas estacionarias. Las bombas estacionarias están diseñadas para cierta medida de capacidad y cierta medida de presión. Esta medida está determinada por los ingenieros de protección contra incendios y La Instalación de Bombas contra Incendios Centrífugas 20 de la NFPA. La medida de capacidad y presión determina bajo que presión operará la bomba contra incendios. También se requiere que las estructuras con bombas contra incendios estacionarias tengan un cabezal de prueba. Este cabezal de prueba se parece a una conexión del departamento de bomberos (CDB) excepto por los canales del perno macho en la conexión. Se requieren de válvulas para éste cabezal de prueba. Pueden estar localizados fuera ó dentro de la estructura. El tamaño de la bomba estacionaria puede ser determinado al multiplicar el número de descargas en el cabezal de prueba por 250. Es importante entender que la diferencia entre un CDB y un cabezal de prueba de una bomba estacionaria es que uno es para la toma de agua y el otro es para la descarga de agua (ver figuras de la 1 a la 3).

Cabezal deC

Figura 1 Prueba con Válvulas Externas

ición 2003 de la NFPA 1002 sobre los Estándares de Habilidadrador. Sec. 5.1 a la 5.2.4 y 10.2

Figura 2 DB Gemelo

es Profesionales para un

30


Edición 2003 de la NFPA 1002 sob

Cabezal de Pru

Los sistemas estacionarios de bombas separa a las bombas estacionarias de labomba que opera a mayor presión contincidente, si la bomba estacionaria estaesta conectado al CDB, el agua del carrbomba sobrecalentada en el carro bomb Para determinar que bomba está controparcialmente ó completamente la(s) rejamedidor de descarga de la(s) reja(s) capresión se mantiene igual entonces la b Conexiones del Departamento de Muchas estructuras en el distrito de la Asuministrándose de un CDB los siguien

• Suministrar al sistema lentament

• Algunas tapas de CDB son romp

• No meta sus dedos en un CDB. P

• Si el CDB falla, coloque una Y enuna de sus descargas.

Finalmente, las siguientes imágenes repel distrito de la ABP.

Referencia: Conductor / Operador. Sec. 5.1 a la 5.2.4 y 10.2

C

Figura 3 eba con Válvulas Internas

contra incendios también tienen una válvula que conexión CDB del departamento de bomberos. La

rolará esta válvula. Durante las operaciones en un operando a mayor presión que el carro bomba que o bomba de la ABP no fluirá. El resultado será una a de la ABP.

lando la válvula, el C/O puede, con cuidado, cerrar (s) que alimenta a la toma gemela. Si la presión en el

e, el carro bomba está suministrando el agua. Si la omba estacionaria está suministrando el agua.

Bomberos

BP tienen CDB. Cuando un C/O esta tes puntos deben tomarse en consideración.

e. Entre más viejo sea el sistema es más frágil.

ibles y otras son pueden ser atornilladas.

uede contener objetos extraños.

el sistema de toma de agua e inicie bombeo hacia

resentan algunas de las configuraciones de CDB en

CDB uádruple

re los Estándares de Habilidades Pro

CDB de 5-pulgadas con Cabezal de

Prueba

fesionales para un

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CDB

Gemelo

CDB Triple

Información de Hidráulica para Incendios

• El mercurio es 13.546 más pesado que el agua.

• La presión atmosférica al nivel del mar es de 14.7 psi.

• Se deben de tomar consideraciones prácticas como el largo de una línea de succión, cantidad de agua involucrada, empuje requerido, presión atmosférica, temperatura del agua y estado de mantenimiento de la bomba que limitan el empuje máximo actual requerido que se puede lograr en un incidente.

• Un vacío perfecto es imposible con una bomba contra incendios y siempre habrá

pérdida por fricción, así que el empuje máximo al nivel del mar será aproximadamente de 20 a 25 pies.

• La presión de vacío es considerada como presión negativa.

• La pérdida por fricción en una manguera sin cubierta interna es 2.2 veces mayor que

para una manguera con el interior cubierto.

• La pérdida por fricción en tomas de agua, no importando su diámetro, es de 25 libras.

• La pérdida por fricción de una pistola de cubierta es de 10 libras y este número toma en cuenta la pérdida por elevación.

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• Se permite la pérdida por fricción en sistemas de torrente, conexiones gemelas y conexiones de puerta para los valores-K en la ecuación de la presión del carro bomba (EP=1.1+KL). NO se deben permitir separadamente cuando se utilizan para la solución de problemas hidráulicos.

• La clave para la solución de muchos problemas de succión recae en la pérdida por

fricción del diámetro de la succión que está siendo utilizado.

• Un buen chorro para incendios no debe de expandirse mas de 15 pulgadas en diámetro antes de golpear su blanco.

• Se debe considerar que la tubería elevada se encuentra a 9 pies del nivel de la calle.

• Las bombas estáticas contra incendios se encuentran aproximadamente a 3 pies

sobre el nivel de la calle.

• El coeficiente de descarga de bases abiertas es de 0.90. Esto es utilizado para calcular los gpm para cierto diámetro de mangueras sin boquilla.

• La presión óptima en boquillas de líneas manuales de 1 1/8” y 1 ¼” es de 50 psi.

• La presión óptima en boquillas de líneas maestras de 1 ½” es de 80 psi.

• El ángulo óptimo para obtener el mayor alcance horizontal es teóricamente de 45

grados. Bajo condiciones reales de un incidente el clima, viento y otros factores, el ángulo se aproxima mucho más a 32 grados.

• Para las boquillas que operan en el ámbito de la calle, el tercer piso de una estructura

es la altura máxima de alcance efectivo.

• Para chorros efectivos, la distancia de una boquilla de la estructura deberá ser igual a la distancia sobre la calle hacia el punto de penetración.

• Las tuberías de plataforma pierden su efectividad mas allá del tercer piso.

• Las torres de agua que no están extendidas son utilizadas para penetrar desde el

cuarto hasta el séptimo piso.

• Las torres de agua extendidas son utilizadas para penetrar del séptimo, octavo y noveno pisos.

• Las torres de agua deben mantenerse a una distancia de 15 a 20 pies de las

estructuras para trabajar desde el cuarto hasta el séptimo piso.

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• Las torres de agua deben mantenerse a una distancia de 50 pies de la estructura cuando se trabaja sobre el séptimo, octavo y noveno pisos, ó en la banqueta opuesta de la estructura si esto no es posible.

• El área de cobertura de un aspersor es aproximadamente de 100 pies cuadrados.

• Hablando prácticamente, los factores que determina el rango de un chorro de agua

contra incendios son el diámetro de la boquilla, presión en la boquilla, y ángulo de la boquilla.

Notas 1 Michael Wieder et al. “Manual de Operaciones de Bombeo para Conductores / Operadores

de la IFSTA”, Publicaciones de Protección contra Incendios, Universidad Estatal de Oklahoma, Stillwater, Oklahoma, 1999. p.114.

2 Kevin Wilson, “Guía de Estudios del Conductor / Operador” (guía de estudios escrita para la

Autoridad de Bomberos de Poudre, 1982) p. 24 3 Ibídem, p. 24 4 Ibídem, p. 24 5 Ibídem, p. 24 6 Comité de la Autoridad de Bomberos de Poudre sobre Mangueras y Boquillas, 1999. Tablas de Referencia Rápida. 7 Ibídem, Tablas de Referencia Rápida. 8 Ibídem, Tablas de Referencia Rápida. 9 Ibídem, Tablas de Referencia Rápida. 10 Ibídem, Tablas de Referencia Rápida. 11 Para mayor información sobre MicroBlaze, ver http://www.micro-blaze.com 12 Michael Wieder et al. “Manual de Operaciones de Bombeo para Conductores / Operadores

de la IFSTA”, Publicaciones de Protección contra Incendios, Universidad Estatal de Oklahoma, Stillwater, Oklahoma, 1999. p.317.

13 Ibídem, p. 258.

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http://www.micro-blaze.com/



14 Kevin Wilson, “Guía de Estudios del Conductor / Operador” (guía de estudios escrita para la Autoridad de Bomberos de Poudre, 1982) p. 27.

15 Ibídem, p. 27. 16 Para mayor información en el “Task Force Tip”, ver http://www.tft.com. 17 J.D. Wiseman y John E. Bertrand, “El Uso Efectivo y Seguro en la Utilización de Boquillas

de Aspersión: Investigación y Práctica”, PennWell, 2003. p. 140.

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http://www.tft.com/

hidrulica de la autoridad de bomberos de poudre (abp)

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