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Operaciones de hidráulica para bomberos
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OPERACIONES CONTRA
INCENDIOS
MANUAL BASICO
8 DE MAYO DE 2019
TRADUCIDO Y ADAPTADO POR
SEBASTIÁN ESPINOSA REYES
- 1 -
5
5 tipos de presión...........................................................................................................................- 8 -
A
Abreviaciones .................................................................................................................................- 4 -
Alcance de Chorros maestros.......................................................................................................- 19 -
C
Calculando el agua disponible .....................................................................................................- 19 -
Calculando el agua disponible desde una aspiración ....................................................- 21 -
Calcular el volumen de un cilindro ..............................................................................................- 11 -
Caudal según fuego .................................................................................................................- 22 -
Caudales menores a 95 gpm ........................................................................................................- 14 -
Caudales y reacción de pitón/boquillas.......................................................................................- 18 -
D
Definición de términos...................................................................................................................- 4 -
E
Eficiencia máxima de desalojo en mangueras .................................................................- 21 -
Encontrando el volumen de una caja ..........................................................................................- 11 -
F
Formula de descarga ....................................................................................................................- 17 -
I
Introducción....................................................................................................................................- 2 -
M
Método del 1er digito...................................................................................................................- 20 -
P
Perdida o ganancia por elevación................................................................................................- 15 -
Perdida por fricción......................................................................................................................- 12 -
Perdida por fricción en 1 ¾ “Hi-combat”.....................................................................................- 13 -
Perdida por material ....................................................................................................................- 14 -
Perdida por roce en mangueras de 1 ½ “ ..........................................................................- 14 -
Pérdida total de presión...............................................................................................................- 16 -
Presión de descarga en bomba....................................................................................................- 16 -
Principios de Presión......................................................................................................................- 8 -
Principios generales y medidas......................................................................................................- 6 -
R
Reacción de pitón/boquilla..........................................................................................................- 17 -
Introducción
En este documento podremos encontrar la información necesaria que debería
saber personal de bomberos, tanto operadores de bombas (carros), como
personal que trabaje directamente en incendios, así mismo, debería ser
obligatorio que quien dictare normas de trabajo en incendios en cualquier
parte del mundo y quien haga supervisión de cualquier operación contra
incendio en el mundo, ya que el conocimiento es esencial a la hora de tomar
decisiones en un incendio, además, para poder realizar un debriefing donde se
busque analizar y mejorar el trabajo realizado.
Este documento ha sido traducido exclusivamente y únicamente por quien se
indica en este documento, aportando los conocimientos adquiridos a lo largo
de mi estudio universitario como Ingeniero Industrial en la universidad
nacional Andrés bello de Chile, he decidido realizar algunas adecuaciones
según mi percepción empírica a cierta información para concordar y lograr
entender de manera precisa según el trabajo que efectúan los bomberos en
chile. Debo destacar que el tipo de herramientas y carros bomba que se utiliza
en chile son bastante similares a los utilizados en este estudio realizado por la
Asociación de jefes de Texas (TFACA).
El fin de este documento traducido es poder comprender las operaciones
generales de hidráulica en bomberos y poder aumentar el conocimiento
compartido por el documento público original.
- 3 -
A continuación, se podrá encontrar el documento original traducido al español
y adecuado como señale anteriormente.
“Mucho del material contenido en este capítulo es el resultado actual de
información de pruebas que ha sido desarrollado por bomberos de la
asociación de jefes de Texas (TFACA) en los equipamientos de TFACA.
Probando su propio equipamiento, mangueras, boquillas (pitones), y
aplicaciones, las cuales son beneficiosas para nosotros en muchos sentidos.
Podemos estar seguros de que el caudal, fuerza y/o presión son seguros para
el uso que se da en Tennessee.
Además de conducir el camión de bomberos hacia y desde la escena de
emergencia el operador de conducción es también responsable de operar su
carro bomba y poseer los conocimientos necesarios de todas las herramientas
llevadas a bordo.
Para producir chorros efectivos, el extensivo conocimiento de hidráulica es
esencial. Este capítulo lo ayudara a proveer con un sistema para el desarrollo
efectivo de desalojo de agua y entender el manejo de desalojo de agua. Una
adecuada alimentación de agua entregada correctamente es esencial para la
extinción exitosa. Cualquier retraso o alimentación de agua inadecuada podrá
poner en peligro cualquier operación de extinción de incendios.”
Abreviaciones
AL Perdida por material d Diámetro
EL Perdida/ganancia por elevación FDC Conexión de bomberos
FL Perdida por fricción TPL Perdida de presión total
Rpm Galones por minutos NP Presión en pitón
NR Reacción de pitón Psi Libra por pulgada cuadrada
PDP Presión de descarga en bomba Q Cantidad de agua (caudal)
LDH Manguera de gran diámetro
- 4 -
Definición de términos
• Material: Termino aplicado a cualquier siamesa, gemelo, Monitor de
piso, reductor, adaptador, etc. Cualquier pieza dura usada en conjunto
con las mangueras de incendio con el propósito de enviar agua.
• Presión trasera: También conocida como presión de cabeza. Es la
presión generada por el peso de una columna de agua por sobre la
bomba del carro. Esta relacionada como .434 psi por pie de elevación
(1 pie= 0.3048 mts.) (1 psi=0.0689 bar).
• Descarga: La cantidad de agua proveniente desde una apertura,
expresada en galones por minuto (gpm).
• Aspiración: El proceso de levantar agua desde una fuente de agua
estática para alimentar una bomba.
• Presión de elevación: Presión que puede ser ganada o perdida debido
a la elevación (se aproximan 0.5 psi por pie).
• Bomba: También conocido como carro de agua. El tipo más básico de
bomba cuentan con estanque de agua, bomba y mangueras.
• Conexiones de para bomberos: Aparato al cual se conecta la bomba
para abastecer de agua o empujar agua en un sistema de regadío
(sprinkler) o sistema de red seca.
• Presión de caudal: Presión creada por la cantidad de caudal o
velocidad del agua proveniente de una apertura de descarga (medida
utilizando un barómetro de cilindro)
• Fuerza: Medida de peso, el cual es expresado en libras.
• Perdida por fricción: Perdida de presión creada por la turbulencia del
agua el cual se mueve en contra de las paredes de las mangueras o
artefactos.
• Chorro maestro (Master stream): Un chorro de mangueras de gran
calibre con la capacidad de desalojar 350 gpm o más (1325 litros o
más).
• Presión operativa normal: Presión en un sistema de agua durante un
consumo regular doméstico.
• Presión de pitón (boquilla): Presión desalojada por un pitón.
• Reacción de pitón (boquilla): Fuerza direccionada hacia la persona u
objeto sosteniendo un pitón por la velocidad del agua desalojada.
- 5 -
• Barómetro de cilindro: Instrumento que se inserta en el chorro del
pitón para medir la velocidad de la presión en un chorro.
• Presión: Fuerza por unidad de área, medida en libra por pulgada
cuadrada (PSI) o bar.
• Presión residual: una parte de la presión total disponible no utilizada
para superar la perdida por roce o la gravedad mientras se fuerza el
agua por las mangueras y artefactos.
• Siamesa: Artefacto para mangueras que combina dos o más líneas en
una.
• Presión estática: Energía potencial acumulada disponible para forzar el
agua por las mangueras y artefactos. Estático significa en descanso o
sin movimiento.
• Velocidad: Rapidez que circula por una manguera o artefacto, medido
en pies por segundo (FPS) o metros por segundo (m/s).
• Martillo de agua: Fuerza creada por la desaceleración rápida del agua,
generalmente resultado de cerrar una válvula o pitón rápido.
• Gemelo: Artefacto para mangueras con una entrada y dos o más
salidas que usualmente se pueden cerrar.
- 6 -
Principios generales y medidas
Porque el agua es el agente de extinción comúnmente utilizado, es esencial
entender sus propiedades físicas básicas. Los siguientes principios y medidas
son comúnmente asociados a las operaciones de hidráulica contra incendios.
1 galón = 3,785 litros
1 pulgada = 25,4 mm
1 libra = 0,454 kg
1 pie = 0,3048 mts
1 pie cubico = 28,316 litros
1 PSI = 6.895 Kpa = 0,0689 bar
- 1 pie cubico contiene 1728 pulgadas cubicas
1 pie cubico contiene 29316.8 centímetros cúbicos
- 1 pie cubico contiene 7,48 galones
1 pie cubico contiene 28,3168 litros
- 1 galón contiene 231 pulgadas cubicas
1 galón contiene 3,785 litros
- 1 galón de agua pesa 8,33 libras
1 galón de agua pesa 3,85 kg = 1 litro de agua pesa 1 kilo
- 1 pie cubico de agua pesa 62,3 libras
1 pie cubico de agua pesa 28,316 kilos= 1 metro cubico de agua pesa
1000 kg
- 1 PSI levanta una columna de 1 pulgada cuadrada de agua 2,304 pies
1 PSI levanta una columna de 6,45 centímetros cuadrados=0,7 metros
- Una columna de agua de 1 pie de altura ejerce una presión de 0.434
PSI hacia abajo
Una columna de agua de 1 pie de altura (0,3 mts) = ejerce una presión
de 0,434 PSI (0,03 bar)
- Una columna de mercurio de 1 pulgada de alto ejerce la misma fuerza
hacia abajo que 13.55 pulgadas de altura de agua
- Una sección de 50 pies de una manguera de 1 ¾ “contiene 6.3 galones
y pesa 74.5 libras
Una sección de 15,24 metros de una manguera de 45mm contiene
23.8481 litros y pesa 33,79 kg
- 7 -
- Una sección de 50 pies de una manguera de 2 ½ “contiene 12.8
galones y pesa 139.6 libras
Una sección de 15,24 metros de una manguera de 63 mm contiene
48.45 litros y pesa 63.32 kg
- Una sección de 50 pies de una manguera de 3” contiene 18.4 galones y
pesa 195.3 libras
Una sección de 15,24 metros de una manguera de 75mm contiene
69.65 litros y pesa 88.58 kg.
- 8 -
5 tipos de presión
Presión estática: Agua en descanso o sin movimiento.
Presión de flujo/caudal: La velocidad del agua proveniente de una apertura
de descarga.
Presión residual: Presión remanente en un flujo de agua.
Presión por elevación: Presión ganada o perdida debido a la elevación.
Presión atmosférica: Presión ejercida por el aire sobre nosotros.
Principios de Presión
- 9 -
- 10 -
Encontrando el volumen de una caja
A veces es necesario calcular el volumen de un contenedor como una piscina,
para aspirar un estanque o incluso una estructura. Esto se puede realizar
multiplicando el largo por el ancho por la altura del objeto ((LxAxH)
H=altura). Debe asegurarse de convertir todas las medidas a la misma
unidad, ejemplo centímetro a metro.
P: ¿Cuál es el volumen de una caja de 5 x 2 x 8 metros?
R: Volumen= 80 metros cúbicos.
Para determinar cuántos galones de agua tiene un contenedor recuerda que;
231 pulgadas cubicas son un galón= 1 metro cuadrado = 1.000 litros. Por lo
tanto, multiplicamos 80 mts2 x 1.000= 80.000 litros, en el caso de galones se
divide, ejemplo
P: ¿Cuál es el volumen de una caja de 10”x14”x4”?
R: Volumen= 560 pulgadas cuadradas
Para calcular cuántos galones hay en un volumen dividimos 560 en 231, esto
dará 2.42 galones.
Calcular el volumen de un cilindro
El volumen de un cilindro puede ser calculado utilizando la siguiente formula:
Volumen= .7854 x d^2 x largo
Debe asegurarse de convertir todas las medidas a la misma unidad, ejemplo:
Pulgadas, metros, centímetros, etc.
P: ¿Cuál es el volumen de un estanque cilíndrico de un diámetro de 10’ y un
largo de 5’?
R: .7854 x 10 x 5 pies
.7854 x 500 = 392.7 pies cúbicos
En el caso de utilizar el sistema internacional de medidas debeos usar la
siguiente formula:
- 11 -
Volumen= π x r^2 x h, lo que en palabras significa Pi (3.14159) por el radio al
cuadrado (radio=diámetro dividido en 2) por la altura.
Perdida por fricción
La perdida por fricción es la presión utilizada para superar la resistencia
ejercida mientras el agua circula a través de las mangueras, cañerías o
artefactos. Para calcular la perdida por fricción es necesario conocer lo
siguiente:
• El volumen o cantidad de agua fluyendo (expresado en gpm)
• El tamaño de la manguera
• El largo de la línea
La perdida por roce es independiente de la presión cuando el caudal (gpm)
permanece constante en la misma manguera. En otras palabras, si 200 gpm
están fluyendo a través de una línea de 2 ½ “(63mm) a 50 psi (3,4 bar), la
perdida por roce permanecerá igual si la presión es aumentada en 100 psi (6
bares).
Las mangueras de menor diámetro tienden a crear mayor fricción a
diferencia de las de mayor diámetro cuando fluye la misma cantidad de agua.
Esto es debido a que en las mangueras más pequeñas mayor cantidad de
agua tiene contacto con las paredes internas de las mangueras, creando
fricción.
Si el largo de una línea se aumenta en el doble, la perdida por fricción
aumentara el doble (cuando el caudal se mantiene constate). Por ejemplo
100 pies (30 metro) de una línea de 1 ¾ “(45mm) desalojando 100 gpm (378
lts) tiene 12 psi de perdida por fricción (0,8 bar), por lo tanto, en una de 200
pies (60 metro) de 1 ¾ “(45mm) tendrá 24 psi de perdida (1.6 bar).
Otros factores que puede afectar en la perdida por roce en las líneas son:
• Coberturas ásperas o arrugadas en el interior de la manguera
• Dobleces muy pronunciados o mordeduras
• Empaquetaduras incorrectas o demasiado juntas
• Artefactos (gemelos, válvulas, siamesas, etc.)
• Válvulas parcialmente cerradas
- 12 -
Existen distintas formas de estimar la perdida por roce en mangueras.
Métodos de antiguas manos, nuevas manos, caída de 10 y la Q condensada
son algunos de las formas para estimar. Concebiblemente el método más
apropiado para determinar la perdida por roce es dirigir sus propias pruebas.
Haciendo esto sabrás como, con una certeza casi exacta, el volumen de agua
fluyendo a una presión especifica. Adicionalmente, esto nos habilitara para
tener consistencia el los cálculos de perdida por roce.
Perdida por fricción en 1 ¾ “Hi-combat”
Calculando la pérdida por fricción en 3”
Una manera sencilla de calcular la perdida por fricción es mirar la tabla de
abajo. Toma el 1er digito del caudal (gpm) y multipliquemos por el 1er digito
del siguiente número inmediatamente debajo de este. El resultado es la
perdida por fricción cada 100’ (30 metros) en una manguera de 3” (75mm).
Por ejemplo, si el caudal es de 200 gpm (757 lpm), se toma el 2 y se
multiplica por 2 (el siguiente numero debajo de la columna). La respuesta es
4 lo que corresponde a la perdida por fricción de la línea antes mencionada.
Intentemos con un flujo de 350 gpm (1324,8 lpm), 3 x 4 es igual a 12, lo que
corresponde a una línea de 100’ (30 metros) de 3” (75mm). Este método es
llamado “Q^2” o Q condensado.
- 13 -
Caudales menores a 95 gpm
La perdida por roce en caudales menores a 95 gpm en cualquier tamaño de
manguera es despreciable y no puede ser calculado. Caudales de 95 gpm o
más pueden ser redondeados sobre 100 gpm y calculados apropiadamente.
Perdida por roce en mangueras de 1 ½ “
El único aparato (vehículo) que utiliza mangueras de 1 ½ “son los vehículos
forestales donde la perdida por roce no es generalmente un problema, por lo
tanto, no puede ser direccionado en este manual.
Redondeando
Cuando calculamos problemas de hidráulica, los números con los que
trabajamos pueden ser múltiplos de 100 o de 50. Ocasionalmente se
obtendrá la respuesta sea o no múltiplo de 100 o 50. Cuando esto ocurre, se
redondea lo más cercano a 50.
Ejemplo: se obtiene una respuesta de 333 gpm. Redondeamos a lo mas
cercano a 50 el cual podría ser 350 gpm. Se redondea hacia abajo cuando se
obtiene una numero que esta justo entre medio, por lo tanto 425 gpm podría
ser redondeado a 400 gpm.
- 14 -
Perdida por material
La perdida por fricción en material pequeño (Gemelos, siamesas, reductores,
etc.) es despreciable, por lo tanto, no puede ser calculado. Se debe agregar
25 psi en el pitón monitor cuando esta montado en el camión y 15 psi cuando
es utilizado como pitón de piso.
Perdida o ganancia por elevación
Cuando las mangueras están desplegadas con una elevación mayor o menor
a la bomba del camión, se debe considerar un factor adicional conocida como
“Presión de elevación”. Al principio de este capitulo aprendimos que la
columna de agua de 1 pie (0,3 metros) de altura, ejerce una presión de 0.434
psi en su base. Por lo tanto, la misma columna de agua a una altura de 10
pies (3 metros) ejercerá una presión de 4.34 psi en su base. Para las
operaciones contra incendios se debe redondear 4.34 psi a 5 psi (Eso es ½ psi
por cada pie de elevación o cada 0.3 metros por debajo o sobre la bomba).
Cuando estamos calculando la presión de elevación en construcciones de
múltiples pisos, debemos poner +/- 5 psi por cada piso, sin incluir el primer
piso. Un piso tiene una altura aproximada de 10-12 pies de alto (3 metros a
3,6 metros).
P: Unos bomberos están trabajando en la cima de un cerro donde el pitón
está a 40’ sobre la bomba (12 metros). Cual es la perdida/ganancia por
elevación?
- 15 -
Pérdida total de presión
“Pérdida total de presión” (TPL) es la suma de la perdida por fricción, perdida
por material, y perdida/ganancia por elevación expresada en psi.
TPL= FL + AL +/- EL
Presión de descarga en bomba
“Presión de descarga en bomba” (conocido como presión de bomba) es la
suma de lo siguiente:
• Presión en pitón (NP)
• Perdida por fricción (FL)
• Perdida por material (AL)
• Perdida/ganancia por elevación (EL)
PDP= NP + TPL
- 16 -
Formula de descarga
La fórmula de descarga es utilizada para calcular el volumen de agua
fluyendo desde cualquier pitón de anima lisa:
Descarga en gpm = 29.7 x d^2 x √P
Donde d^2= diámetro al cuadrado
√P= raíz de la presión
P: Cuanta agua desaloja una boquilla de 1 ½” con 80 psi NP (presión del
pitón)
A: gpm= 29.7 x (1.5) ^2 x √80
gpm= 29.7 x 2.25 x 8.9
gpm= 594.7
Reacción de pitón/boquilla
La reacción de pitón o boquilla es la el ultimo factor decisivo para el desalojo
de agua en nuestras líneas. Si la reacción de la boquilla es muy grande
provocará que el pitonero tome una posición baja para controlar el chorro,
de lo contrario perderá el control de este sufriendo las consecuencias
correspondientes. Por definición, la reacción de pitón es la fuerza del agua
siendo desalojada, esta fuerza va directamente a la persona o al aparato que
mantenga el pitón. Realísticamente con un equipo de pitonero de dos
personas pueden tener un control seguro y efectivo de una reacción de pitón
de hasta 70 libras (31,7 kg). La reacción del pitón puede ser calculada tanto
para boquillas de neblina como de anima lisa.
Boquilla de neblina: NR= 0.505 x volumen de agua(caudal) x √NP (Presión en
pitón en PSI)
P: Determine la reacción de pitón en una línea de 1 ¾” con una boquilla de
neblina desalojando 150 gpm
R: 0.505 x 150 x 10 => 0.505 x 1500 => NR= 75.75 libras (34.3 kg)
- 17 -
Boquilla de anima lisa: NR = 1.57 x d^2 (diámetro) x NP (Presión en pitón en
psi)
P: Determine la reacción de pitón en una línea de 2 ¾ “(70mm) con una
boquilla de 1”
R: 1.57 x 1^2 x 50 => 1.57 x 50 => NR= 78.5 libras (35.6 kg)
*Generalmente las líneas de 3” solo deberían ser utilizada para
abastecimiento; no ponga un pitón en una línea de 3” para ser utilizada como
línea de mano*
Caudales y reacción de pitón/boquillas
Boquilla de neblina a 100 PSI
gpm Reacción en kg
100 23
150 34
200 46
250 58
300 69
Anima lisa en 1 3/4"
Tamaño Presión Reacción en kg
1/2 50 9
1/2 100 18
7/8 50 27
7/8 100 55
15/16 50 31
15/16 100 63
- 18 -
Alcance de Chorros maestros
En el Angulo de 25 a 30 grados funciona de mejor manera para lograr el
alcance máximo horizontal.
A 50 PSI de presión en el pitón usando una boquilla de 1” en una línea, el
agua viaja aproximadamente 115 pies. A 80 PSI de presión en el pitón usando
una boquilla de 1 3/8” montado en un Camión, la distancia que el agua viaja
es aproximadamente 220 pies (Aproximadamente 200 pies cuando es
montado en el suelo).
Fuente: Auburnny.gov Fuente: Wikipedia.com
- 19 -
Calculando el agua disponible
La habilidad del DO, operador de bomba (Driver operador) para calcular el
agua disponible desde un grifo es un elemento esencial para sobreponer el
rol del operado. Sin importar el tamaño del incendio, el operador debe
conocer la cantidad de agua disponible desde un grifo en particular cuando
se este trabajando con la bomba durante un incidente. Cuando una bomba es
conectada a un grifo y no esta descargando agua, la lectura de entrada es
llamada presión estática. Una vez la bomba comienza a descargar agua, la
lectura en la válvula de entrada es llamada presión residual. La diferencia
entre estas dos lecturas de presión es llamada “Caída de presión”
Método del 1er digito
- Una vez conectado al grifo, guarda la presión estática
- Multiplica el primer digito de la lectura estática por 1, 2 y 3
- Abre la línea y descarga agua y guarda la presión residual
- Resta la diferencia entre la presión estática y residual
Si la caída de presión no excede 1 vez el primer digito, un mínimo de 3 líneas
descargando el mismo caudal pueden ser agregadas
Si la caída de presión no excede 2 veces el primer digito, 2 líneas descargando
el mismo caudal pueden ser agregadas
Si la caída de presión no excede 3 veces el primer digito, 1 línea descargando
el mismo caudal puede ser agregada
Si la caída de presión excede 3 veces el primer digito, no se puede agregar
líneas adicionales a la descarga (también podría ser posible agregar una línea
que desaloje menos caudal que la primera)
Ejemplo
P: Una bomba se conecta a un grifo con una presión estática de 84 PSI. El
operador are una línea desalojando 250 gpm y nota que la presión residual
cae a 73 psi. ¿Cuántas líneas adicionales pueden ser agregadas?
R: La lectura estática fue de 84 psi. Tomamos el 1er digito, el cual es 8. Se
multiplica 8 por 1, 2 y 3 respectivamente
- 20 -
8x1= 8
8x2=16
8x3=24
Ahora restamos el residual de la estática. 84-73 = 11
11 es la presión de caída, y cae entre 8 y 16. Por lo tanto, 2 líneas adicionales
desalojando el mismo caudal pueden ser agregadas. El grifo proveerá un
adicional de 500 gpm o un caudal total de 750 gpm.
Calculando el agua disponible desde una aspiración
Cuando estamos operando desde una fuente estática como un canal, lago o
alguna otra fuente abundante, el operador necesita saber cuantos gpm
puede proveer la bomba para operaciones contra incendios. Sabemos que las
bombas reciben su capacidad basada en operar desde una aspiración a 10’ de
altura. Como ejemplo, una bomba de 1250 gpm puede abastecer 1250 gpm a
10’ (3 metros) de altura. A una altura de 20’ (6 metros), la misma operación
de bomba tendrá un trabajo mucho mas pesado que realizar para levantar la
columna de agua otros 3 metros adicionales. Esto tendrá un resultado de
descarga solo 790 gpm. En otro caso, una bomba de 1250 gpm operando
desde una altura de 4’ (1,2 metros) Podría desalojar hasta 1435 gpm.
Descarga en desniveles
Altura en metros Galones por minuto
1,2 1435
1,8 1375
2,4 1310
3 1250
3,6 1175
4,2 110
4,8 1020
5,4 900
6 790
6,6 660
7,2 495
- 21 -
Eficiencia máxima de desalojo en mangueras
La máxima eficiencia de desalojo, también llamado como velocidad crítica, es
la máxima cantidad de agua que puede ser puesta a través de una manguera
de incendios antes de que el chorro se rompa y se haga inefectiva. La
siguiente tabla que se mostrará a continuación mostrará una lista de
tamaños de mangueras con su caudal asociado. Tenga en mente que estos
caudales serán conservativos en el cual se puede abastecer más agua si es
necesario. esta tabla podría ser mostrada como guía.
Tamaño de manguera Velocidad critica
1 3/4 200 gpm
2 1/2 300 gpm
3 500 gpm
Bajo condiciones de operaciones normales, la presión de descarga máxima
no debe exceder los 225 psi.
Caudal según fuego
El operador requiere obtener y enviar la cantidad adecuada de agua al
incendio. Una forma rápida y fácil para calcular esto obtenida de la Academia
nacional de bomberos (National fire academy, USA) puede ser usada para
estimar la cantidad de agua (en gpm) requerida para un ataque estructural:
Largo x Ancho x % de área envuelta en fuego = gpm
3
Se debe medir en pies para este caso.
Usando esta formula se obtendrá la capacidad de agua necesaria en galones
por minuto para apagar el fuego en 10 a 30 segundos, cuando es aplicada
correctamente. También puede ser ajustado a propagación si es necesario
agregando un 25% por cada propagación.
- 22 -
Ejemplo 1:
15’ x 20’ habitación, completamente (100%) envuelta, sin propagación
15’ x 20’ x 1 = 300 pies cuadrados
3 = 100 gpm
Ejemplo:
Si la habitación en el ejemplo 1 esta solo la mitad envuelta:
15’ x 20’ x 0,5 = 300 x 0,5 = 150 pies cuadrados
3 = 150/3 = 50 gpm
Archivo original
- https://www.tn.gov/content/dam/tn/commerce/documents/tfaca/quick_skills_training/Q
S_3FiregroundHydraulics_edited.pdf
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  • 1. See discussions, stats, and author profiles for this publication at: https://www.researchgate.net/publication/336207637 Operaciones de hidráulica para bomberos Article · October 2019 CITATIONS 0 READS 11,400 1 author: Some of the authors of this publication are also working on these related projects: Hidraulica para bomberos View project Sebastian Espinosa Universidad Andrés Bello 3 PUBLICATIONS   0 CITATIONS    SEE PROFILE All content following this page was uploaded by Sebastian Espinosa on 02 October 2019. The user has requested enhancement of the downloaded file.
  • 2. OPERACIONES CONTRA INCENDIOS MANUAL BASICO 8 DE MAYO DE 2019 TRADUCIDO Y ADAPTADO POR SEBASTIÁN ESPINOSA REYES
  • 3. - 1 - 5 5 tipos de presión...........................................................................................................................- 8 - A Abreviaciones .................................................................................................................................- 4 - Alcance de Chorros maestros.......................................................................................................- 19 - C Calculando el agua disponible .....................................................................................................- 19 - Calculando el agua disponible desde una aspiración ....................................................- 21 - Calcular el volumen de un cilindro ..............................................................................................- 11 - Caudal según fuego .................................................................................................................- 22 - Caudales menores a 95 gpm ........................................................................................................- 14 - Caudales y reacción de pitón/boquillas.......................................................................................- 18 - D Definición de términos...................................................................................................................- 4 - E Eficiencia máxima de desalojo en mangueras .................................................................- 21 - Encontrando el volumen de una caja ..........................................................................................- 11 - F Formula de descarga ....................................................................................................................- 17 - I Introducción....................................................................................................................................- 2 - M Método del 1er digito...................................................................................................................- 20 - P Perdida o ganancia por elevación................................................................................................- 15 - Perdida por fricción......................................................................................................................- 12 - Perdida por fricción en 1 ¾ “Hi-combat”.....................................................................................- 13 - Perdida por material ....................................................................................................................- 14 - Perdida por roce en mangueras de 1 ½ “ ..........................................................................- 14 - Pérdida total de presión...............................................................................................................- 16 - Presión de descarga en bomba....................................................................................................- 16 - Principios de Presión......................................................................................................................- 8 - Principios generales y medidas......................................................................................................- 6 - R Reacción de pitón/boquilla..........................................................................................................- 17 -
  • 4. Introducción En este documento podremos encontrar la información necesaria que debería saber personal de bomberos, tanto operadores de bombas (carros), como personal que trabaje directamente en incendios, así mismo, debería ser obligatorio que quien dictare normas de trabajo en incendios en cualquier parte del mundo y quien haga supervisión de cualquier operación contra incendio en el mundo, ya que el conocimiento es esencial a la hora de tomar decisiones en un incendio, además, para poder realizar un debriefing donde se busque analizar y mejorar el trabajo realizado. Este documento ha sido traducido exclusivamente y únicamente por quien se indica en este documento, aportando los conocimientos adquiridos a lo largo de mi estudio universitario como Ingeniero Industrial en la universidad nacional Andrés bello de Chile, he decidido realizar algunas adecuaciones según mi percepción empírica a cierta información para concordar y lograr entender de manera precisa según el trabajo que efectúan los bomberos en chile. Debo destacar que el tipo de herramientas y carros bomba que se utiliza en chile son bastante similares a los utilizados en este estudio realizado por la Asociación de jefes de Texas (TFACA). El fin de este documento traducido es poder comprender las operaciones generales de hidráulica en bomberos y poder aumentar el conocimiento compartido por el documento público original.
  • 5. - 3 - A continuación, se podrá encontrar el documento original traducido al español y adecuado como señale anteriormente. “Mucho del material contenido en este capítulo es el resultado actual de información de pruebas que ha sido desarrollado por bomberos de la asociación de jefes de Texas (TFACA) en los equipamientos de TFACA. Probando su propio equipamiento, mangueras, boquillas (pitones), y aplicaciones, las cuales son beneficiosas para nosotros en muchos sentidos. Podemos estar seguros de que el caudal, fuerza y/o presión son seguros para el uso que se da en Tennessee. Además de conducir el camión de bomberos hacia y desde la escena de emergencia el operador de conducción es también responsable de operar su carro bomba y poseer los conocimientos necesarios de todas las herramientas llevadas a bordo. Para producir chorros efectivos, el extensivo conocimiento de hidráulica es esencial. Este capítulo lo ayudara a proveer con un sistema para el desarrollo efectivo de desalojo de agua y entender el manejo de desalojo de agua. Una adecuada alimentación de agua entregada correctamente es esencial para la extinción exitosa. Cualquier retraso o alimentación de agua inadecuada podrá poner en peligro cualquier operación de extinción de incendios.” Abreviaciones AL Perdida por material d Diámetro EL Perdida/ganancia por elevación FDC Conexión de bomberos FL Perdida por fricción TPL Perdida de presión total Rpm Galones por minutos NP Presión en pitón NR Reacción de pitón Psi Libra por pulgada cuadrada PDP Presión de descarga en bomba Q Cantidad de agua (caudal) LDH Manguera de gran diámetro
  • 6. - 4 - Definición de términos • Material: Termino aplicado a cualquier siamesa, gemelo, Monitor de piso, reductor, adaptador, etc. Cualquier pieza dura usada en conjunto con las mangueras de incendio con el propósito de enviar agua. • Presión trasera: También conocida como presión de cabeza. Es la presión generada por el peso de una columna de agua por sobre la bomba del carro. Esta relacionada como .434 psi por pie de elevación (1 pie= 0.3048 mts.) (1 psi=0.0689 bar). • Descarga: La cantidad de agua proveniente desde una apertura, expresada en galones por minuto (gpm). • Aspiración: El proceso de levantar agua desde una fuente de agua estática para alimentar una bomba. • Presión de elevación: Presión que puede ser ganada o perdida debido a la elevación (se aproximan 0.5 psi por pie). • Bomba: También conocido como carro de agua. El tipo más básico de bomba cuentan con estanque de agua, bomba y mangueras. • Conexiones de para bomberos: Aparato al cual se conecta la bomba para abastecer de agua o empujar agua en un sistema de regadío (sprinkler) o sistema de red seca. • Presión de caudal: Presión creada por la cantidad de caudal o velocidad del agua proveniente de una apertura de descarga (medida utilizando un barómetro de cilindro) • Fuerza: Medida de peso, el cual es expresado en libras. • Perdida por fricción: Perdida de presión creada por la turbulencia del agua el cual se mueve en contra de las paredes de las mangueras o artefactos. • Chorro maestro (Master stream): Un chorro de mangueras de gran calibre con la capacidad de desalojar 350 gpm o más (1325 litros o más). • Presión operativa normal: Presión en un sistema de agua durante un consumo regular doméstico. • Presión de pitón (boquilla): Presión desalojada por un pitón. • Reacción de pitón (boquilla): Fuerza direccionada hacia la persona u objeto sosteniendo un pitón por la velocidad del agua desalojada.
  • 7. - 5 - • Barómetro de cilindro: Instrumento que se inserta en el chorro del pitón para medir la velocidad de la presión en un chorro. • Presión: Fuerza por unidad de área, medida en libra por pulgada cuadrada (PSI) o bar. • Presión residual: una parte de la presión total disponible no utilizada para superar la perdida por roce o la gravedad mientras se fuerza el agua por las mangueras y artefactos. • Siamesa: Artefacto para mangueras que combina dos o más líneas en una. • Presión estática: Energía potencial acumulada disponible para forzar el agua por las mangueras y artefactos. Estático significa en descanso o sin movimiento. • Velocidad: Rapidez que circula por una manguera o artefacto, medido en pies por segundo (FPS) o metros por segundo (m/s). • Martillo de agua: Fuerza creada por la desaceleración rápida del agua, generalmente resultado de cerrar una válvula o pitón rápido. • Gemelo: Artefacto para mangueras con una entrada y dos o más salidas que usualmente se pueden cerrar.
  • 8. - 6 - Principios generales y medidas Porque el agua es el agente de extinción comúnmente utilizado, es esencial entender sus propiedades físicas básicas. Los siguientes principios y medidas son comúnmente asociados a las operaciones de hidráulica contra incendios. 1 galón = 3,785 litros 1 pulgada = 25,4 mm 1 libra = 0,454 kg 1 pie = 0,3048 mts 1 pie cubico = 28,316 litros 1 PSI = 6.895 Kpa = 0,0689 bar - 1 pie cubico contiene 1728 pulgadas cubicas 1 pie cubico contiene 29316.8 centímetros cúbicos - 1 pie cubico contiene 7,48 galones 1 pie cubico contiene 28,3168 litros - 1 galón contiene 231 pulgadas cubicas 1 galón contiene 3,785 litros - 1 galón de agua pesa 8,33 libras 1 galón de agua pesa 3,85 kg = 1 litro de agua pesa 1 kilo - 1 pie cubico de agua pesa 62,3 libras 1 pie cubico de agua pesa 28,316 kilos= 1 metro cubico de agua pesa 1000 kg - 1 PSI levanta una columna de 1 pulgada cuadrada de agua 2,304 pies 1 PSI levanta una columna de 6,45 centímetros cuadrados=0,7 metros - Una columna de agua de 1 pie de altura ejerce una presión de 0.434 PSI hacia abajo Una columna de agua de 1 pie de altura (0,3 mts) = ejerce una presión de 0,434 PSI (0,03 bar) - Una columna de mercurio de 1 pulgada de alto ejerce la misma fuerza hacia abajo que 13.55 pulgadas de altura de agua - Una sección de 50 pies de una manguera de 1 ¾ “contiene 6.3 galones y pesa 74.5 libras Una sección de 15,24 metros de una manguera de 45mm contiene 23.8481 litros y pesa 33,79 kg
  • 9. - 7 - - Una sección de 50 pies de una manguera de 2 ½ “contiene 12.8 galones y pesa 139.6 libras Una sección de 15,24 metros de una manguera de 63 mm contiene 48.45 litros y pesa 63.32 kg - Una sección de 50 pies de una manguera de 3” contiene 18.4 galones y pesa 195.3 libras Una sección de 15,24 metros de una manguera de 75mm contiene 69.65 litros y pesa 88.58 kg.
  • 10. - 8 - 5 tipos de presión Presión estática: Agua en descanso o sin movimiento. Presión de flujo/caudal: La velocidad del agua proveniente de una apertura de descarga. Presión residual: Presión remanente en un flujo de agua. Presión por elevación: Presión ganada o perdida debido a la elevación. Presión atmosférica: Presión ejercida por el aire sobre nosotros. Principios de Presión
  • 11. - 9 -
  • 12. - 10 - Encontrando el volumen de una caja A veces es necesario calcular el volumen de un contenedor como una piscina, para aspirar un estanque o incluso una estructura. Esto se puede realizar multiplicando el largo por el ancho por la altura del objeto ((LxAxH) H=altura). Debe asegurarse de convertir todas las medidas a la misma unidad, ejemplo centímetro a metro. P: ¿Cuál es el volumen de una caja de 5 x 2 x 8 metros? R: Volumen= 80 metros cúbicos. Para determinar cuántos galones de agua tiene un contenedor recuerda que; 231 pulgadas cubicas son un galón= 1 metro cuadrado = 1.000 litros. Por lo tanto, multiplicamos 80 mts2 x 1.000= 80.000 litros, en el caso de galones se divide, ejemplo P: ¿Cuál es el volumen de una caja de 10”x14”x4”? R: Volumen= 560 pulgadas cuadradas Para calcular cuántos galones hay en un volumen dividimos 560 en 231, esto dará 2.42 galones. Calcular el volumen de un cilindro El volumen de un cilindro puede ser calculado utilizando la siguiente formula: Volumen= .7854 x d^2 x largo Debe asegurarse de convertir todas las medidas a la misma unidad, ejemplo: Pulgadas, metros, centímetros, etc. P: ¿Cuál es el volumen de un estanque cilíndrico de un diámetro de 10’ y un largo de 5’? R: .7854 x 10 x 5 pies .7854 x 500 = 392.7 pies cúbicos En el caso de utilizar el sistema internacional de medidas debeos usar la siguiente formula:
  • 13. - 11 - Volumen= π x r^2 x h, lo que en palabras significa Pi (3.14159) por el radio al cuadrado (radio=diámetro dividido en 2) por la altura. Perdida por fricción La perdida por fricción es la presión utilizada para superar la resistencia ejercida mientras el agua circula a través de las mangueras, cañerías o artefactos. Para calcular la perdida por fricción es necesario conocer lo siguiente: • El volumen o cantidad de agua fluyendo (expresado en gpm) • El tamaño de la manguera • El largo de la línea La perdida por roce es independiente de la presión cuando el caudal (gpm) permanece constante en la misma manguera. En otras palabras, si 200 gpm están fluyendo a través de una línea de 2 ½ “(63mm) a 50 psi (3,4 bar), la perdida por roce permanecerá igual si la presión es aumentada en 100 psi (6 bares). Las mangueras de menor diámetro tienden a crear mayor fricción a diferencia de las de mayor diámetro cuando fluye la misma cantidad de agua. Esto es debido a que en las mangueras más pequeñas mayor cantidad de agua tiene contacto con las paredes internas de las mangueras, creando fricción. Si el largo de una línea se aumenta en el doble, la perdida por fricción aumentara el doble (cuando el caudal se mantiene constate). Por ejemplo 100 pies (30 metro) de una línea de 1 ¾ “(45mm) desalojando 100 gpm (378 lts) tiene 12 psi de perdida por fricción (0,8 bar), por lo tanto, en una de 200 pies (60 metro) de 1 ¾ “(45mm) tendrá 24 psi de perdida (1.6 bar). Otros factores que puede afectar en la perdida por roce en las líneas son: • Coberturas ásperas o arrugadas en el interior de la manguera • Dobleces muy pronunciados o mordeduras • Empaquetaduras incorrectas o demasiado juntas • Artefactos (gemelos, válvulas, siamesas, etc.) • Válvulas parcialmente cerradas
  • 14. - 12 - Existen distintas formas de estimar la perdida por roce en mangueras. Métodos de antiguas manos, nuevas manos, caída de 10 y la Q condensada son algunos de las formas para estimar. Concebiblemente el método más apropiado para determinar la perdida por roce es dirigir sus propias pruebas. Haciendo esto sabrás como, con una certeza casi exacta, el volumen de agua fluyendo a una presión especifica. Adicionalmente, esto nos habilitara para tener consistencia el los cálculos de perdida por roce. Perdida por fricción en 1 ¾ “Hi-combat” Calculando la pérdida por fricción en 3” Una manera sencilla de calcular la perdida por fricción es mirar la tabla de abajo. Toma el 1er digito del caudal (gpm) y multipliquemos por el 1er digito del siguiente número inmediatamente debajo de este. El resultado es la perdida por fricción cada 100’ (30 metros) en una manguera de 3” (75mm). Por ejemplo, si el caudal es de 200 gpm (757 lpm), se toma el 2 y se multiplica por 2 (el siguiente numero debajo de la columna). La respuesta es 4 lo que corresponde a la perdida por fricción de la línea antes mencionada. Intentemos con un flujo de 350 gpm (1324,8 lpm), 3 x 4 es igual a 12, lo que corresponde a una línea de 100’ (30 metros) de 3” (75mm). Este método es llamado “Q^2” o Q condensado.
  • 15. - 13 - Caudales menores a 95 gpm La perdida por roce en caudales menores a 95 gpm en cualquier tamaño de manguera es despreciable y no puede ser calculado. Caudales de 95 gpm o más pueden ser redondeados sobre 100 gpm y calculados apropiadamente. Perdida por roce en mangueras de 1 ½ “ El único aparato (vehículo) que utiliza mangueras de 1 ½ “son los vehículos forestales donde la perdida por roce no es generalmente un problema, por lo tanto, no puede ser direccionado en este manual. Redondeando Cuando calculamos problemas de hidráulica, los números con los que trabajamos pueden ser múltiplos de 100 o de 50. Ocasionalmente se obtendrá la respuesta sea o no múltiplo de 100 o 50. Cuando esto ocurre, se redondea lo más cercano a 50. Ejemplo: se obtiene una respuesta de 333 gpm. Redondeamos a lo mas cercano a 50 el cual podría ser 350 gpm. Se redondea hacia abajo cuando se obtiene una numero que esta justo entre medio, por lo tanto 425 gpm podría ser redondeado a 400 gpm.
  • 16. - 14 - Perdida por material La perdida por fricción en material pequeño (Gemelos, siamesas, reductores, etc.) es despreciable, por lo tanto, no puede ser calculado. Se debe agregar 25 psi en el pitón monitor cuando esta montado en el camión y 15 psi cuando es utilizado como pitón de piso. Perdida o ganancia por elevación Cuando las mangueras están desplegadas con una elevación mayor o menor a la bomba del camión, se debe considerar un factor adicional conocida como “Presión de elevación”. Al principio de este capitulo aprendimos que la columna de agua de 1 pie (0,3 metros) de altura, ejerce una presión de 0.434 psi en su base. Por lo tanto, la misma columna de agua a una altura de 10 pies (3 metros) ejercerá una presión de 4.34 psi en su base. Para las operaciones contra incendios se debe redondear 4.34 psi a 5 psi (Eso es ½ psi por cada pie de elevación o cada 0.3 metros por debajo o sobre la bomba). Cuando estamos calculando la presión de elevación en construcciones de múltiples pisos, debemos poner +/- 5 psi por cada piso, sin incluir el primer piso. Un piso tiene una altura aproximada de 10-12 pies de alto (3 metros a 3,6 metros). P: Unos bomberos están trabajando en la cima de un cerro donde el pitón está a 40’ sobre la bomba (12 metros). Cual es la perdida/ganancia por elevación?
  • 17. - 15 - Pérdida total de presión “Pérdida total de presión” (TPL) es la suma de la perdida por fricción, perdida por material, y perdida/ganancia por elevación expresada en psi. TPL= FL + AL +/- EL Presión de descarga en bomba “Presión de descarga en bomba” (conocido como presión de bomba) es la suma de lo siguiente: • Presión en pitón (NP) • Perdida por fricción (FL) • Perdida por material (AL) • Perdida/ganancia por elevación (EL) PDP= NP + TPL
  • 18. - 16 - Formula de descarga La fórmula de descarga es utilizada para calcular el volumen de agua fluyendo desde cualquier pitón de anima lisa: Descarga en gpm = 29.7 x d^2 x √P Donde d^2= diámetro al cuadrado √P= raíz de la presión P: Cuanta agua desaloja una boquilla de 1 ½” con 80 psi NP (presión del pitón) A: gpm= 29.7 x (1.5) ^2 x √80 gpm= 29.7 x 2.25 x 8.9 gpm= 594.7 Reacción de pitón/boquilla La reacción de pitón o boquilla es la el ultimo factor decisivo para el desalojo de agua en nuestras líneas. Si la reacción de la boquilla es muy grande provocará que el pitonero tome una posición baja para controlar el chorro, de lo contrario perderá el control de este sufriendo las consecuencias correspondientes. Por definición, la reacción de pitón es la fuerza del agua siendo desalojada, esta fuerza va directamente a la persona o al aparato que mantenga el pitón. Realísticamente con un equipo de pitonero de dos personas pueden tener un control seguro y efectivo de una reacción de pitón de hasta 70 libras (31,7 kg). La reacción del pitón puede ser calculada tanto para boquillas de neblina como de anima lisa. Boquilla de neblina: NR= 0.505 x volumen de agua(caudal) x √NP (Presión en pitón en PSI) P: Determine la reacción de pitón en una línea de 1 ¾” con una boquilla de neblina desalojando 150 gpm R: 0.505 x 150 x 10 => 0.505 x 1500 => NR= 75.75 libras (34.3 kg)
  • 19. - 17 - Boquilla de anima lisa: NR = 1.57 x d^2 (diámetro) x NP (Presión en pitón en psi) P: Determine la reacción de pitón en una línea de 2 ¾ “(70mm) con una boquilla de 1” R: 1.57 x 1^2 x 50 => 1.57 x 50 => NR= 78.5 libras (35.6 kg) *Generalmente las líneas de 3” solo deberían ser utilizada para abastecimiento; no ponga un pitón en una línea de 3” para ser utilizada como línea de mano* Caudales y reacción de pitón/boquillas Boquilla de neblina a 100 PSI gpm Reacción en kg 100 23 150 34 200 46 250 58 300 69 Anima lisa en 1 3/4" Tamaño Presión Reacción en kg 1/2 50 9 1/2 100 18 7/8 50 27 7/8 100 55 15/16 50 31 15/16 100 63
  • 20. - 18 - Alcance de Chorros maestros En el Angulo de 25 a 30 grados funciona de mejor manera para lograr el alcance máximo horizontal. A 50 PSI de presión en el pitón usando una boquilla de 1” en una línea, el agua viaja aproximadamente 115 pies. A 80 PSI de presión en el pitón usando una boquilla de 1 3/8” montado en un Camión, la distancia que el agua viaja es aproximadamente 220 pies (Aproximadamente 200 pies cuando es montado en el suelo). Fuente: Auburnny.gov Fuente: Wikipedia.com
  • 21. - 19 - Calculando el agua disponible La habilidad del DO, operador de bomba (Driver operador) para calcular el agua disponible desde un grifo es un elemento esencial para sobreponer el rol del operado. Sin importar el tamaño del incendio, el operador debe conocer la cantidad de agua disponible desde un grifo en particular cuando se este trabajando con la bomba durante un incidente. Cuando una bomba es conectada a un grifo y no esta descargando agua, la lectura de entrada es llamada presión estática. Una vez la bomba comienza a descargar agua, la lectura en la válvula de entrada es llamada presión residual. La diferencia entre estas dos lecturas de presión es llamada “Caída de presión” Método del 1er digito - Una vez conectado al grifo, guarda la presión estática - Multiplica el primer digito de la lectura estática por 1, 2 y 3 - Abre la línea y descarga agua y guarda la presión residual - Resta la diferencia entre la presión estática y residual Si la caída de presión no excede 1 vez el primer digito, un mínimo de 3 líneas descargando el mismo caudal pueden ser agregadas Si la caída de presión no excede 2 veces el primer digito, 2 líneas descargando el mismo caudal pueden ser agregadas Si la caída de presión no excede 3 veces el primer digito, 1 línea descargando el mismo caudal puede ser agregada Si la caída de presión excede 3 veces el primer digito, no se puede agregar líneas adicionales a la descarga (también podría ser posible agregar una línea que desaloje menos caudal que la primera) Ejemplo P: Una bomba se conecta a un grifo con una presión estática de 84 PSI. El operador are una línea desalojando 250 gpm y nota que la presión residual cae a 73 psi. ¿Cuántas líneas adicionales pueden ser agregadas? R: La lectura estática fue de 84 psi. Tomamos el 1er digito, el cual es 8. Se multiplica 8 por 1, 2 y 3 respectivamente
  • 22. - 20 - 8x1= 8 8x2=16 8x3=24 Ahora restamos el residual de la estática. 84-73 = 11 11 es la presión de caída, y cae entre 8 y 16. Por lo tanto, 2 líneas adicionales desalojando el mismo caudal pueden ser agregadas. El grifo proveerá un adicional de 500 gpm o un caudal total de 750 gpm. Calculando el agua disponible desde una aspiración Cuando estamos operando desde una fuente estática como un canal, lago o alguna otra fuente abundante, el operador necesita saber cuantos gpm puede proveer la bomba para operaciones contra incendios. Sabemos que las bombas reciben su capacidad basada en operar desde una aspiración a 10’ de altura. Como ejemplo, una bomba de 1250 gpm puede abastecer 1250 gpm a 10’ (3 metros) de altura. A una altura de 20’ (6 metros), la misma operación de bomba tendrá un trabajo mucho mas pesado que realizar para levantar la columna de agua otros 3 metros adicionales. Esto tendrá un resultado de descarga solo 790 gpm. En otro caso, una bomba de 1250 gpm operando desde una altura de 4’ (1,2 metros) Podría desalojar hasta 1435 gpm. Descarga en desniveles Altura en metros Galones por minuto 1,2 1435 1,8 1375 2,4 1310 3 1250 3,6 1175 4,2 110 4,8 1020 5,4 900 6 790 6,6 660 7,2 495
  • 23. - 21 - Eficiencia máxima de desalojo en mangueras La máxima eficiencia de desalojo, también llamado como velocidad crítica, es la máxima cantidad de agua que puede ser puesta a través de una manguera de incendios antes de que el chorro se rompa y se haga inefectiva. La siguiente tabla que se mostrará a continuación mostrará una lista de tamaños de mangueras con su caudal asociado. Tenga en mente que estos caudales serán conservativos en el cual se puede abastecer más agua si es necesario. esta tabla podría ser mostrada como guía. Tamaño de manguera Velocidad critica 1 3/4 200 gpm 2 1/2 300 gpm 3 500 gpm Bajo condiciones de operaciones normales, la presión de descarga máxima no debe exceder los 225 psi. Caudal según fuego El operador requiere obtener y enviar la cantidad adecuada de agua al incendio. Una forma rápida y fácil para calcular esto obtenida de la Academia nacional de bomberos (National fire academy, USA) puede ser usada para estimar la cantidad de agua (en gpm) requerida para un ataque estructural: Largo x Ancho x % de área envuelta en fuego = gpm 3 Se debe medir en pies para este caso. Usando esta formula se obtendrá la capacidad de agua necesaria en galones por minuto para apagar el fuego en 10 a 30 segundos, cuando es aplicada correctamente. También puede ser ajustado a propagación si es necesario agregando un 25% por cada propagación.
  • 24. - 22 - Ejemplo 1: 15’ x 20’ habitación, completamente (100%) envuelta, sin propagación 15’ x 20’ x 1 = 300 pies cuadrados 3 = 100 gpm Ejemplo: Si la habitación en el ejemplo 1 esta solo la mitad envuelta: 15’ x 20’ x 0,5 = 300 x 0,5 = 150 pies cuadrados 3 = 150/3 = 50 gpm Archivo original - https://www.tn.gov/content/dam/tn/commerce/documents/tfaca/quick_skills_training/Q S_3FiregroundHydraulics_edited.pdf View publication stats View publication stats