Pruebas a redes hidraulicas contra incendio

OBJETIVO

DAR A CONOCER CUALES SON LOS COMPONENTES BÁSICOS DAR A CONOCER CUALES SON LOS COMPONENTES BÁSICOS

DE UN SISTEMA HIDRAULICO DE PROTECCIÓN CONTRA DE UN SISTEMA HIDRAULICO DE PROTECCIÓN CONTRA

INCENDIOS DE ACUERDO CON REQUERIMIENTOS DE LAS INCENDIOS DE ACUERDO CON REQUERIMIENTOS DE LAS

NORMAS NFPA (National Fire Protection Association)NORMAS NFPA (National Fire Protection Association)

• Dar cumplimiento a las especificaciones técnicas de Dar cumplimiento a las especificaciones técnicas de normas internacionales (NFPA 14 National Fire normas internacionales (NFPA 14 National Fire Protection Association) y nacionales (Acuerdo 20 e Protection Association) y nacionales (Acuerdo 20 e ICONTEC 1669 y 2301).ICONTEC 1669 y 2301).

• Contar con sistemas hidráulicos contra incendios Contar con sistemas hidráulicos contra incendios confiables.confiables.

• Reducir el riesgo de pérdidas humanas y económicas, Reducir el riesgo de pérdidas humanas y económicas, indemnizaciones, objeción de pago de siniestros en indemnizaciones, objeción de pago de siniestros en polizas de seguros.polizas de seguros.

OBJETIVOS DE LAS PRUEBAS

Sirven para identificar la confiabilidad del sistema hidráulico contra incendios en caso de ser necesario su uso en una emergencia, así mismo, para reducir la posibilidad que vaya a sufrir deterioros prematuros.

PRUEBAS

Las pruebas periódicas de los sistemas contra incendio evalúan su habilidad para proporcionar la protección para la cual estos fueron diseñados. Las guías para las pruebas son las requeridas por la NFPA 25.

Los resultados están orientados a evaluar condiciones de mantenimiento, generar un reporte de pruebas y emitir recomendaciones para mejorar los sistemas instalados.

http://img221.imageshack.us/my.php?image=medicincaudaleshasta125dq5.jpg

La NFPA 25 es un estándar desarrollado para conseguir la confiabilidad de los equipos de protección contra incendio.

Establece los procedimientos y la frecuencia con que se deben realizar las inspecciones y pruebas.

Contempla componentes del sistema como son:• Tanque de agua contra Incendio • Equipo de Bombeo, sus Controladores y Accesorios • Redes Hidráulicas de Hidrantes y de alimentación a

Sistemas • Sistemas de Rociadores Automáticos ( Sprinklers)

SISTEMA CONFORMADO POR DEPÓSITOS SISTEMA CONFORMADO POR DEPÓSITOS

DE ALMACENAMIENTO DE AGUA, BOMBAS DE ALMACENAMIENTO DE AGUA, BOMBAS

TUBERÍAS Y SALIDAS DE AGUA (Gabinetes, TUBERÍAS Y SALIDAS DE AGUA (Gabinetes,

hidrantes y rocíadores), DOTADOS DE hidrantes y rocíadores), DOTADOS DE

MANGUERAS Y ACCESORIOS (Llaves y MANGUERAS Y ACCESORIOS (Llaves y

boquillas), CON CARACTERÍSTICAS DE boquillas), CON CARACTERÍSTICAS DE

PRESIÓN Y CAUDAL, PARA LA ATENCIÓN PRESIÓN Y CAUDAL, PARA LA ATENCIÓN

DE INCENDIOS.DE INCENDIOS.

LA NORMA NFPA 101. LA NORMA NFPA 101. CODIGO DE SEGURIDAD HUMANA,CODIGO DE SEGURIDAD HUMANA,

CLASIFICA LOS TIPOS DE OCUPACIÓN, Y DEFINE CUALES CLASIFICA LOS TIPOS DE OCUPACIÓN, Y DEFINE CUALES

REQUIEREN SISTEMAS CONTRA INCENDIOSREQUIEREN SISTEMAS CONTRA INCENDIOS

• NFPA 72. SISTEMAS DE DETECCIÓN Y ALARMANFPA 72. SISTEMAS DE DETECCIÓN Y ALARMA• LA NFPA 13. ESTABLECER PARAMETROS DE DISEÑO PAR LA NFPA 13. ESTABLECER PARAMETROS DE DISEÑO PAR

SISTEMAS DE ROCIADORES AUTOMATICOS Y LA NFPA 14 PARA SISTEMAS DE ROCIADORES AUTOMATICOS Y LA NFPA 14 PARA

LOS SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN DE GABINETES.LOS SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN DE GABINETES.

• LA NFPA 20. DEFINE CARACTERISTICAS TÉCNICAS DE LAS LA NFPA 20. DEFINE CARACTERISTICAS TÉCNICAS DE LAS

BOMBAS PARA LAS REDES CONTRA INCENDIOS.BOMBAS PARA LAS REDES CONTRA INCENDIOS.

55 6677

991010 1111

1 2 3 4 81 2 3 4 8

Especificaciones de normas técnicasEspecificaciones de normas técnicasPresión positivaPresión positiva

TANQUEDE AGUA

Placa antivortice

Acopleantivibratorio

Válvula decorte

Conoreductor

ConoReductor excéntrico

manómetros

VálvulaDe corte

BOMBA

Válvulade alivio

VálvulaDe corte

Válvula deretención

Bomba Centrifuga Vertical

Exigencias para tanques bajo la bomba Exigencias para tanques bajo la bomba presión presión negativanegativa

SE DEFINE POR LAS SE DEFINE POR LAS

CARACTERISTICAS DE CARACTERISTICAS DE

LA BOMBA.LA BOMBA.

RESERVA DE AGUA PARA LA RED RESERVA DE AGUA PARA LA RED HIDRAULICA CONTRA INCENDIOSHIDRAULICA CONTRA INCENDIOS

• LA RESERVA DEBE SER EXCLUSIVA PARA LA RED CONTRA INCENDIOS.LA RESERVA DEBE SER EXCLUSIVA PARA LA RED CONTRA INCENDIOS.

• PARA RIESGO BAJO, SE ESTABLECE UNA CANTIDAD MINIMA DE 11 m3.PARA RIESGO BAJO, SE ESTABLECE UNA CANTIDAD MINIMA DE 11 m3.

• PUEDE SER COMPARTIDA CON LA RED DE CONSUMO, GRANTIZANDO PUEDE SER COMPARTIDA CON LA RED DE CONSUMO, GRANTIZANDO

LA RESERVA MÍNIMALA RESERVA MÍNIMA

Tanque de Tanque de aguaagua

Bomba Bomba Centrifuga Centrifuga Horizontal Horizontal ConvencionalConvencional

No cumple No cumple norma norma NFPANFPA

Válvula de Válvula de píepíe

CONDICIONES FRECUENTEMENTE ENCONTRADASCONDICIONES FRECUENTEMENTE ENCONTRADAS

TIPOS DE BOMBAS CERTIFICADAS CONTRA INCENDIOTIPOS DE BOMBAS CERTIFICADAS CONTRA INCENDIO

HORIZONTAL VERTICALHORIZONTAL VERTICAL

CUARTO DE BOMBAS PARA RED CONTRA CUARTO DE BOMBAS PARA RED CONTRA INCENDIO CON EQUIPO CERTIFICADOINCENDIO CON EQUIPO CERTIFICADO

MOTOR ELÉCTRICO

MOTOR DIESEL

CUARTO DE BOMBAS PARA RED CONTRA CUARTO DE BOMBAS PARA RED CONTRA INCENDIO CON EQUIPO CERTIFICADOINCENDIO CON EQUIPO CERTIFICADO

BULEVAR NIZA

MELGAR

CALLE 51

CLUB

KUALAMANA

H. ALMIRANTE

CENTENARIO

CHÍA

COLEGIO CAFAM

B.

CCUUMMPPLLEE

NNOO

CCUUMMPP

LL

EE

NNOO

AAPP

LL

II

CCAA

TANQUE (RESERVA EXCLUSIVA INCENDIOS)

PLACA ANTIVORTICE

BOMBA

BOMBA JOCKEY

SISTEMA DE IMPULSIÓN

VÁLVULA DE ALIVIO

VÁLVULA DE RETENCIÓN

CONEXIÓN A PRESOSTATO DE ARRANQUE

COLECTOR DE PRUEBAS

VÁLVULA DE CORTE

CONDICIONES DE PRESIÓN Y CAUDAL

INTERRUPTOR GENERAL

MANDO AUTOMÁTICO DE ARRANQUE

ARRANQUE Y PARADA MANUAL

VOLTIMETRO, AMPERIMETRO Y MEDIDOR FACTOR DE POTENCIA.

PILOTOS: TENSIÓN, AUT, BAJA TENSIÓN, BOMBA EN DEMANDA Y MARCHA

PULSADOR DE PRUEBAS

PARTE DEL SISTEMA

LAS CARACTERISTICAS DE LA LAS CARACTERISTICAS DE LA

BOMBA SE DEFINEN POR LAS BOMBA SE DEFINEN POR LAS

CONDICIONES DE PRESIÓN Y CONDICIONES DE PRESIÓN Y

CAUDAL QUE REQUIERE EL CAUDAL QUE REQUIERE EL

SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN

DE AGUA.DE AGUA.

BOMBAS HIDRAULICAS PARA REDES CONTRA BOMBAS HIDRAULICAS PARA REDES CONTRA INCENDIOINCENDIO

PARA SU DEFINICIÓN (Q, P, Potencia), SE DEBE PARA SU DEFINICIÓN (Q, P, Potencia), SE DEBE

CONSIDERAR LA CLASIFICACIÓN DEL NIVEL DE RIESGO DE CONSIDERAR LA CLASIFICACIÓN DEL NIVEL DE RIESGO DE

LA EDIFICACIÓN (tipo de edificación, carga combustible y LA EDIFICACIÓN (tipo de edificación, carga combustible y

distribución de tuberías).distribución de tuberías).

FM

706050403020100

4035302520

200190180170160150140130120110100

Hm

Pa (KW)

ntot (%)

0 10 20 30 40 50 60 70 80

n=1000 rpm

Q (M3/h)

En un banco de pruebas se hacen de 5 a 8 ensayos a 1000 rpm constantes a diferentes aperturas de la válvula de impulsión, desde la apertura completa hasta el cierre total, y se mide la H (altura), P (potencia de accionamiento) y el n tot (rendimiento total).

n 1000 rpm

nmáx (77%)QN 65 m3/hHN 118,6 m

BOMBAS HIDRAULICAS PARA REDES CONTRA INCENDIOBOMBAS HIDRAULICAS PARA REDES CONTRA INCENDIO

BOMBAS HIDRAULICAS PARA REDES CONTRA INCENDIOBOMBAS HIDRAULICAS PARA REDES CONTRA INCENDIO

Curvas de concha o colina de rendimiento.

Las curvas de igual rendimiento son equivalentes a las curvas de nivel topográfico de una colina. La cúspide representa el rendimiento óptimo, en este caso de 83%, en donde se obtienen los valores los valores de Q, H y n, los cuales se llaman

nominales QN (20 l/s), HN

(32m) y n (2925 rpm) 0 10 20 Q l/s

30

20

10

12

8

4

Pa (kW)n (75%) n (79%) n (81%) n (83%)

2.925rpm

2.520rpm

1.900rpm

BOMBAS HIDRAULICAS PARA REDES BOMBAS HIDRAULICAS PARA REDES CONTRA INCENDIOCONTRA INCENDIO

ALTURA UTIL O EFECTIVA DE UNA BOMBA

Es la altura que imparte el rodete o la altura teórica, Hu, menos las pérdidas en el interior de la bomba, Hr-int.

H = Hu – H r-int

PÉRDIDAS

• Pérdidas hidráulicas• Pérdidas volumétricas• Pérdidas mecánicas

RENDIMIENTO

n = nh*nv*nm


PÉRDIDAS

• Pérdidas hidráulicas

De superficie: por el rozamiento del fluido con las paredes de la bomba.

Pérdidas de forma: por cambios de dirección y toda forma difícil al flujo.

• Pérdidas volumétricas

por el escape de agua entre los diferentes elementos de la bomba.

PÉRDIDAS

• Pérdidas mecánicas

Rozamiento del prensaestopas y el eje de la bomba.

Rozamiento del eje con los cojinetes.

Accionamiento de elementos auxiliares (bomba de engranajes para lubricación, tacómetro, refrigeración del motor entre otros.


GOLPE DE ARIETE

Se produce en los conductos al cerrar o abrir una válvula y al poner en marcha o parar una máquina hidráulica o también al reducir bruscamente el caudal.


CAVITACIÓN

Se produce siempre que la presión en algún punto o zona de la corriente de un líquido desciende por debajo de un determinado valor mínimo admisible.

La termodinámica indica que un líquido entra en ebullición a una presión determinada llamada presión de saturación, ps, que depende de la temperatura (temperatura de saturación, ts, para dicha presión)


CAVITACIÓN

El agua herve a 100°C si la presión es (ps)100°C= 1.0133 bar, pero a 25°C también puede hervir si la presión absoluta baja hasta la presión (ps)25°C= 0.03166 bar.


CAVITACIÓN

Cuando la corriente en un punto alcanza la presión de saturación de vapor, el líquido se evapora y se origina en el interior líquido “cavidades” de vapor.

Las burbujas son arrastradas a sectores de mayor presión elevada y condensándose violenta y repentinamente, elevando la presión local, “carcomiéndose” las paredes del material en contacto, dándole un aspecto corroído y esponjoso.


GPM=29.83C D2 p

C: coeficiente de (usual 0.9)D: diámetro de la toberaP: presión en el tubo pitot (PSI)

Se recomienda realizar pruebas a 25%, 50%, 75%, 100%, 125% y 150%

del caudal nominal

PRUEBAS A BOMBAS HIDRAULICAS PARA PRUEBAS A BOMBAS HIDRAULICAS PARA REDES CONTRA INCENDIOREDES CONTRA INCENDIO

Q1

n1

=Q2

n2

P1

(n1)2 =P2

(n2)2

PRESIÓN ESTATICA 180 PSI Presión de Pitot PSI

(lb/pulg2) (Diámetro de

boquillas)

Caudal (GPM) Galones/minuto

Presión residual

PSI (lb/pulg2)

7/8” ½” 2” 2 ½”

7/8” ½” 2” 2 ½”

Total

150 20 - - 102 - - 102 145 18 80 - 96.9 66.7 - 163.6 140 17 78 50 6 94.6 65.9 845 457 1462

DATOS OBTENIDOS EN MEDICION

Especificación Norma NFPA 14

PRESION Libras por pulgada

cuadrada P.S.I.

CAUDAL Galones por

minuto G.P.M.

PRESION Libras por pulgada

Cuadrada P.S.I.

CAUDAL Galones por minuto

G.P.M.

65 133 100 250

Presión Residual PSI

170 160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10

100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500

Caudal gal/min

Condición mínima: 100 PSI a 250 gal/mín

Resultado: 135 PSI a 250 gal/mín

GUÍA TÉCNICAPRUEBA HIDROSTÁTICA

REDES HIDRÁULICAS CONTRA INCENDIO

1. OBJETIVO

Verificar que la resistencia de las tuberías de las redes hidráulicas contra incendio instaladas, sea la adecuada para reducir la posibilidad

de fallo, por ruptura ó fuga de agua al ser sometidas a la presión de trabajo, cuando se hallen operando de forma continua por efecto de la atención de una situación de emergencia, tomando como referencia las

exigencias establecidas en las normas NFPA 25. (STANDAR FOR INSPECTION, TESTING AND MANINTENANCE OF WATER –

BASED FIRE PROTECTION SYSTEM)

2. REFERENCIA TÉCNICA

Especificaciones técnicas norma NFPA 25, capitulo 10.(Se anexa texto original en ingles)

Interpretación técnica.

10,10,2,2 Prueba Hidrostática. 10,10,2,2,1 *Toda la tubería y accesorios conectados a la presión de funcionamiento del sistema hidrostático, serán probados a 200 PSI (bar 13,8) o 50 PSI (bar 3,5) adicionales a la presión de funcionamiento del sistema, tomando como referencia el mayor valor de los dos, y mantendrá esa presión, sin pérdida por 2 horas. 10,10,2,2,2 La pérdida de la presión será determinada por el goteo generado (en la tubería ó accesorios) ó por la perdida de presión a que ha sido sometido el tramo de prueba, identificada visualmente en el manómetro. 10,10,2,2,3 La presión de la prueba será leída en un manómetro calibrado, situado en el punto bajo de la elevación del sistema o del tramo que es probado.

10,10,2,2,4 La cantidad permitida de salida agua por goteo en tubería subterránea (enterrada), será como sigue: * La cantidad de salida de agua (goteo) en los empalmes no excederá 1,89 L/hr por cada 100 juntas o empalmes, independiente del diámetro de la tubería. * La cantidad de salida (derrame o goteo) especificada en 10.10.2.2.4(1), podrá ser aumentada 30 ml por pulgada de diámetro de cada válvula que aísla la sección de prueba. Si las salidas son hidrantes secos se prueban con la válvula principal abierta, de tal forma que las salidas del hidrante están bajo presión, se permitirá la salida adicional de 150 ml/min de salida (será permitida para cada salida). La cantidad de agua que ha salido de una tubería enterrada, será medida, considerando la cantidad de agua identificada por la perdida de presión de un manómetro calibrado, de acuerdo con la presión inyectada por la bomba, en una tubería de referencia.

3. PROCEDIMIENTO

Con el propósito de realizar un análisis adecuado de la tubería, se identificarán los tramos que se puedan seccionar, mediante el cierre de las válvulas instaladas en el sistema.

Se instalará un manómetro calibrado en la sección de referencia, el cual deberá tener un rango entre 0 a 250 PSI.

Se procederá a inyectar agua desde la bomba principal, estando el tablero de control en posición “manual”, hasta que el manómetro instalado indique los 200 PSI.

Inicialmente se realizará un análisis a la totalidad de la tubería y en el caso de no haber pérdidas de presión, se tomarán los registros y se concluirá la prueba, de lo contrario se seccionarán las tuberías y se iniciará el análisis por tramos, para identificar los sitios de fuga o pérdida de presión.

Se cierran las válvulas que seccionarán el tramo a analizar.

Se procede a observar en forma visual el manómetro por un periodo mínimo de 2 horas, si hay una baja en la presión de prueba (200 PSI), se realiza inspección visual en la tubería analizada para identificar fugas de agua, de lo contrario se registran los datos en el formato de inspección anexo.

Si en cualquier momento se identifica la baja de presión, una vez identificado el sitio en el cual se encuentra la fuga, se realiza el registro de la información y se suspende la prueba en el tramo y se continúa con otra sección de la misma.

Se continúa este procedimiento hasta realizar la prueba a la totalidad de la instalación.

REGISTRO DE RESULTADOS PRUEBA HIDROSTÁTICA Dependencia Fecha

Tramo Diámetro tubería

Tamaño de válvulas

seccionadoras

Presión inicial de prueba

Presión final en la tubería

Tiempo de presurización de la tubería

OBSERVACIONES: Requerimiento Solución Responsable Fecha de

solución

DATOS OBTENIDOS EN MEDICIÓN

(Durante 2 Horas) ESPECIFICACIONES NORMA NFPA 25

PRESIÓN INICIAL

Libras por pulgada

cuadrada P.S.I.

Hora Inicio 10:30 AM

PRESIÓN FINAL

Libras por pulgada

cuadrada P.S.I.

Hora Final 12:30 M

Cantidad de salida de agua (goteo)

PRESIÓN DE PRUEBA Libras por pulgada

Cuadrada P.S.I.

PÉRDIDA DE PRESIÓN Tolerable

Cantidad de salida de

agua (goteo

tolerable solo en tubería

subterránea)

200 192 0.2 LT 200 0 1.89 LT

ANEXO NFPA 25. (STANDAR FOR INSPECTION, TESTING AND MANINTENANCE OF WATER – BASED FIRE PROTECTION SYSTEM). Capitulo 10.10.10.2.2 Hydrostatic Test.10.10.2.2.1* All piping and attached appurtenances subjected to system working pressure shall be hydrostatically tested at 200 psi (13.8 bar) or 50 psi (3.5 bar) in excess of the system working pressure, whichever is greater, and shall maintain that pressure without loss for 2 hours.10.10.2.2.2 Pressure loss shall be determined by a drop in gauge pressure or visual leakage.10.10.2.2.3 The test pressure shall be read from a gauge located at the low elevation point of the system or portion being tested.10.10.2.2.4 The permitted amount of underground piping leakage shall be as follows: (1)* The amount of leakage at the joints shall not exceed 2 qt/hr (1.89 L/hr) per 100 gaskets or joints, irrespective of pipe diameter.(2)* The amount of leakage specified in 10.10.2.2.4(1) shall be permitted to be increased by 1 fl oz (30 ml) per inch valve diameter per hour for each metal-seated valve isolating the test section.(3) If dry barrel hydrants are tested with the main valve open so the hydrants are under pressure, an additional 5 fl oz/min (150 ml/min) of leakage shall be permitted for each hydrant.(4) The amount of leakage in buried piping shall be measured at the specified test pressure by pumping from a calibrated container.

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