Bombas de agua contra incendios para diferentes aplicaciones

Una bomba centrífuga adecuada para aplicaciones de agua contra incendios debe tener una curva de rendimiento relativamente plana. Una bomba de este tipo está dimensionada para la mayor demanda individual en caso de un gran incendio en la planta. Esto suele traducirse en un incendio a gran escala en la unidad más grande de la planta. Esto se define por la capacidad nominal y la altura nominal del grupo motobomba. Además, una bomba de agua contra incendios debe demostrar la capacidad de un caudal superior al 150 % de su capacidad nominal con más del 65 % de su altura nominal (presión de descarga). En la práctica, algunas bombas de agua contra incendios superan los valores mencionados anteriormente. Ha habido muchas bombas de agua contra incendios seleccionadas adecuadamente con curvas relativamente planas que podrían proporcionar más del 180% (o incluso el 200%) de la capacidad nominal en la cabeza y más del 70% de la cabeza nominal total.

Se deben proporcionar de dos a cuatro tanques de agua contra incendios donde se encuentre la fuente principal de suministro de agua contra incendios. Una regla similar se aplica a las bombas. Se deben instalar de dos a cuatro bombas de agua contra incendios. Un arreglo común es:

Un desafío es que las bombas de agua contra incendios pueden no funcionar durante mucho tiempo. Sin embargo, durante un incendio, cada uno de ellos debe ponerse en marcha inmediatamente y continuar funcionando hasta que se extinga el fuego. Por lo tanto, se necesitan ciertas provisiones y cada bomba debe probarse periódicamente para garantizar un arranque rápido y un funcionamiento confiable.

Las bombas centrífugas horizontales son el tipo de bomba de agua contra incendios preferida por muchos operadores. Una de las razones de esto es la vibración relativamente alta y la estructura mecánica potencialmente vulnerable de las grandes bombas verticales. Sin embargo, las bombas verticales, en particular las bombas de tipo turbina de eje vertical, se utilizan a veces como bombas de agua contra incendios. En los casos en que el suministro de agua esté ubicado debajo de la línea central de la brida de descarga y la presión sea insuficiente para llevar el agua a la bomba de agua contra incendios, se podría usar un conjunto de bomba tipo turbina de eje vertical. Esto se aplica específicamente cuando el agua de lagos, estanques, pozos o el océano se utiliza como agua contra incendios (como fuente principal o como respaldo).

Para bombas verticales, la inmersión de los tazones de la bomba es la configuración ideal para un funcionamiento confiable de la bomba de agua contra incendios. El lado de succión de la bomba vertical debe colocarse profundamente en el agua, y la inmersión del segundo impulsor desde el fondo del recipiente de la bomba debe ser de más de 3 metros cuando la bomba funciona a su máximo caudal posible. Obviamente, esta es una configuración idealizada, y los detalles finales y la inmersión deben definirse caso por caso, después de consultar con el fabricante de la bomba, las autoridades locales contra incendios y otras partes interesadas.

Ha habido varios casos de altas vibraciones en grandes bombas verticales de agua contra incendios. Por lo tanto, son necesarios cuidadosos estudios y verificaciones dinámicas. Esto debe hacerse para todos los aspectos de los comportamientos dinámicos.

Generalmente, la tubería de succión debe disponerse y configurarse para minimizar la probabilidad de que un flujo de agua turbulento ingrese a la bomba. Las tuberías de succión inadecuadas y la turbulencia en la succión disminuyen el rendimiento general y pueden aumentar el riesgo de cavitación o incluso fallas. No se deben instalar equipos en la tubería de succión que puedan detener o restringir el flujo de succión. El tamaño de la tubería está influenciado por muchos factores, como los requisitos de altura neta de succión positiva (NPSH), los límites de velocidad (a veces 1,2 metros por segundo [m/s], 1,5 m/s o 1,7 m/s) y los términos y condiciones específicos del código. . Cuanto más pequeña sea la tubería, más rápido fluirá el agua. Por lo tanto, se producirá un aumento del flujo turbulento y una caída de presión. Aumentar el tamaño de la tubería reduce la velocidad del flujo y la caída de presión y reduce la turbulencia. La tubería de succión debe ser aproximadamente uno o dos tamaños más grande que la boquilla/brida de succión. Se deben utilizar cálculos hidráulicos y NPSH para verificar el tamaño y los detalles.

El margen NPSH (NPSH disponible menos NPSH requerido) debe comprobarse cuidadosamente para todas las situaciones operativas posibles. También se debe comprobar el margen NPSH para el final de la curva (aproximadamente más del 150 % del flujo nominal), ya que éste suele ser el caso más crítico. Se prefiere un margen NPSH de más de 1,5 metros para toda la curva.

Hay menos restricciones e inquietudes con respecto a las tuberías de descarga. Generalmente hay suficiente presión disponible y menos preocupación por las caídas de presión. Es posible que pequeñas turbulencias o desequilibrios de flujo no causen preocupación en la descarga y, por lo general, la tubería de descarga es más pequeña que la tubería de succión.

Se debe instalar una válvula de aislamiento para que la bomba de agua contra incendios pueda aislarse para realizar pruebas, servicio y reparaciones. También se debe instalar una válvula de retención en la tubería de descarga entre la bomba y la válvula de descarga. La presión nominal de los componentes de descarga debe ser adecuada para la presión de descarga total máxima con la bomba funcionando en condiciones de cierre a la velocidad nominal/máxima. Casi siempre es necesario un bypass al tanque de succión. Este debe ubicarse en un punto alejado de la succión de la bomba para evitar turbulencias.

Amin Almasi es un consultor principal de maquinaria/mecánica en Australia. Es un ingeniero profesional colegiado de Engineers Australia (MIEAust CPEng–Mechanical) e IMechE (CEng MIMechE). Tiene una Licenciatura en Ciencias y una Maestría en Ciencias en Ingeniería Mecánica y es RPEQ (Ingeniero Profesional Registrado en Queensland). Es autor de más de 200 artículos y artículos relacionados con bombas, equipos rotativos, equipos mecánicos, monitoreo de condiciones y confiabilidad.