Tema del curso disponible en pdf. Resumen: Operatividad del camión autobomba: Manejo y funcionamiento de las bombas de los camiones autobombas. 1. Llenado de cisterna. Aspiración por bomba. Aspiración por motobomba auxiliar. Llenado desde hidrante. Llenado por impulsión mediante turbobomba. Llenado desde otro vehículo autobomba. 2. Cebado de la bomba. Sistemas de cebado. 3. Operaciones de impulsión. Extinción con agua de cisterna. Válvula de trabajo. Extinción con agua exterior. 4. Cálculo de tendidos y pérdidas de carga. Factores en el tendido de mangueras. Ecuación de descarga.
Abstract: Online firefighter driver course. Operation of the fire truck: Management and operation of the pumps of the fire trucks. 1. Filling of the fire tanker. 2. Priming the pump. Priming systems. 3. Drive operations. 4. Calculation of lines and load losses. Factors in the laying of hoses. discharge equation.
MANEJO Y FUNCIONAMIENTO DE LAS BOMBAS DE LOS CAMIONES AUTOBOMBA
Curso online de Bombero Conductor
1. LLENADO DE CISTERNA DE CAMIÓN BOMBEROS
1.1 Aspiración por bomba
Esta es la forma más común y rápida de realizar el llenado de la cisterna, la operación se realiza con la propia bomba del vehículo.
Procedimiento general:
- Conectar los mangotes necesarios para llegar al punto agua.
- Conectar filtro de aspiración (Válvula de Pie).
- Conexión del tendido de aspiración a bomba.
- Colocar todas las llaves de la bomba en posición de cerrado para evitar la entrada de aire en bomba.
- Arrancar el vehículo.
- Conexión de bomba mediante la toma de fuerza.
- Cebado de bomba. En la actualidad todos los vehículos están dotados con sistemas automáticos.
- Una vez cebado abrir la llave de retorno (bomba-cisterna).
1.2 Aspiración por motobomba auxiliar
Una motobomba es una pequeña bomba auxiliar movida por un motor de gasolina o gasóleo con sus correspondientes mangotes de aspiración.
Procedimiento general:
- Colocar la motobomba lo más próxima posible al punto de agua.
- Conectar mangote de aspiración de motobomba.
- Conectar tendido de manguera desde motobomba a hidrante lateral de autobomba.
- Realizar el cebado de la motobomba.
- Arrancar el motor, acelerar.
- Abrir válvula del hidrante de la autobomba.
1.3 Llenado desde hidrante
Se trata de bocas de agua de las que se puede tomar agua a presión mediante conexiones de 45 y70 mm de diámetro. En este tipo de hidrante habrá que tener especial cuidado debido a las fuertes presiones que puede llegar a tener el agua.
Procedimiento general:
- Situar el vehículo próximo a la boca de incendios.
- Conectar manguera y reducciones necesarias al lateral del vehículo autobomba.
- Abrir válvula del camión.
- Abrir suavemente la válvula de la boca de incendios.
1.4 Llenado por impulsión mediante Turbobomba.
Una Turbobomba consiste en un elemento portátil que permite aspirar e impulsar líquidos, accionado por la fuerza motriz que le aplicamos mediante una pequeña cantidad de agua con el sistema de baja presión de la bomba.
Este equipo está compuesto por una turbina con entrada y retorno de igual diámetro alimentado por la bomba del vehículo. La turbina mueve el rodete que succiona e impulsa agua a presión por la boca de extracción.
El agua que empleamos como fuerza motriz se recupera en su totalidad por el hidrante lateral del vehículo.
Para hacer funcionar el sistema es necesario disponer en la cisterna del vehículo de una cantidad de agua suficiente para alimentar el circuito, dependerá de la cantidad de mangueras de 70 y 45mm que se coloquen en el tendido de impulsión y retorno.
Ejemplos de utilización de esta herramienta:
- Extracción de agua en inundaciones: muy eficaz en extracción de agua en sótanos (herramienta muy útil para el servicio de emergencias del 112).
- Carga de vehículos: se pueden conectar un máximo de dos montadas en serie emplazando así un punto de repostaje.
1.5 Llenado desde otro vehículo autobomba.
En el llenado desde otro vehículo habrá que actuar al igual que cuando se realiza la operación desde una boca de incendios con la salvedad de que el agua a presión la facilitará otro vehículo por medio de su equipo de impulsión.
2. CEBADO DE LA BOMBA
Para conseguir atraer el agua hasta la bomba es necesario un proceso previo denominado “Cebado”, este consiste en crear en el interior de la bomba presiones negativas (vacío), consiguiendo así que el agua ascienda a través de los mangotes de aspiración. Este proceso concluye cuando el agua llega a la altura de la bomba.
El cebado tiene una limitación en cuanto a la altura de aspiración se refiere:
- En el interior de la bomba no se pueden conseguir presiones inferiores a -1atm lo cual equivaldría a que no podremos succionar agua a mas de 10,33 metros de altura.
- Esta sería la limitación teórica pero en la realidad se recomienda no intentar aspirar cuando nos encontremos ante una altura de aspiración mayor a 6 metros, por lo costoso que le resulta a la bomba.
- En estas circunstancias siempre será mejor utilizar otro método.
Existen diversos sistemas que consiguen realizar el vacío en bomba, a continuación se citan los existentes en las autobombas del dispositivo:
2.1 Sistema de cebado: Anillo de agua
Sistema de cebado montado en algunas bombas.
Es un sistema dinámico, el cual necesita el paso de un líquido para realizar el cebado (requiere un régimen de motor elevado).
Estos vehículos llevan acoplado fuera de la cisterna un pequeño depósito que debe permanecer lleno, ya que es este líquido el que producirá el cebado gracias al funcionamiento de la bomba de anillo de agua.
Esta bomba está compuesta por:
- Un rodete de palas radiales que giran dentro de una cápsula circular montada excéntricamente.
- Dos lumbreras en forma de media luna truncada dispuestas concéntricamente de manera que al girar en una de las lumbreras (lumbrera de aspiración) se va produciendo un aumento del volumen entre las paletas y por tanto una depresión en el mangote (efecto jeringuilla) y en la otra de produce una disminución del volumen de aire, se traduce en una presión que hace salir el aire aspirado al exterior o al mismo deposito auxiliar.
El anillo de agua tiene la doble función de:
- Asegurar la estanqueidad del conjunto.
- Ayudar a arrastrar el aire aspirado hacia la lumbrera de salida.
Para realizar correctamente la operación:
- Se deberán cerrar bien todas las llaves.
- Acelerar lo suficiente para el correcto funcionamiento del sistema.
- Revisar periódicamente el depósito, ya que va instalado en el exterior y puede sufrir daños.
- Revisar periódicamente el nivel del depósito exterior en caso de no encontrarse lleno rellenar con anticongelante.
2.2 Sistema de cebado: Membramat
Sistema de cebado montado en bombas marca “Ruberg”. Estas van montadas en Autobombas Mercedes, Renault y Uro del dispositivo INFOCAM.
El proceso de cebado de la bomba con el sistema Membramat es totalmente automático.
El sistema consta de dos pistones accionados por un mecanismo excéntrico que gira solidario al eje de bomba.
Al encontrarse el interior de bomba a presiones inferiores a 2 Bar los pistones se aproximan al mecanismo excéntrico accionando el sistema y se separan del mecanismo al superar los 2 o 3 bares, según modelo, parando el sistema.
3. OPERACIONES DE IMPULSIÓN
Todos los vehículos autobomba tienen la capacidad de lanzar agua a altas presiones, a bajas presiones y altas y bajas a la vez, gracias a las bombas centrifugas de presión combinada que montan en sus chasis, como se ha comentado en este manual en otros puntos.
El funcionamiento de estas bombas es similar aunque se disponga de diferentes modelos.
3.1 Extinción con agua de cisterna
Procedimiento general:
- Preparar el tendido que se vaya a utilizar en extinción.
- Conectar el tendido a las salidas de impulsión que se vayan a utilizar: alta presión o baja presión.
- En caso de poseer válvula de trabajo, alta o baja presión, colocarla en la posición deseada.
- Abrir válvula de aspiración de cisterna.
- Conectar la bomba a través de la toma de fuerza del vehículo.
- Abrir lentamente las válvulas de impulsión que se vayan a utilizar.
- Acelerar hasta conseguir la presión adecuada al trabajo a realizar.
Válvula de trabajo:
Estas válvulas abren o cierran el circuito hidráulico en la bomba permitiendo o no al agua pasar al cuerpo trasero, de alta presión.
- Con la llave colocada en la posición de abierto el agua se encuentra en todo el circuito teniendo agua a presión tanto en las salidas de baja como en alta.
- Si se quiere trabajar solo en bajas presiones esta llave se colocará en la posición de cerrado ya que en esta posición la bomba tendrá mejor rendimiento.
3.2 Extinción con agua exterior
Procedimiento general:
- Montar el tendido de aspiración.
- Montar tendido de extinción y conectar a las válvulas de impulsión a utilizar.
- Asegurarse de que todas las válvulas estén cerradas.
- Conectar la bomba a través de la toma de fuerza del vehículo.
- Proceder a efectuar el cebado.
- Una vez cebado el sistema abrir progresivamente la válvula de impulsión correspondiente.
- Acelerar hasta alcanzar la presión deseada.
4. CÁLCULO DE TENDIDOS. PÉRDIDAS DE CARGA
Cuando se realiza un tendido de mangueras se deben tener en cuenta una serie de factores:
4.1 Factores en el tendido de mangueras
Altura de aspiración: altura en metros medida desde el eje de la bomba hasta la superficie del agua donde se está repostando. El limite teórico en altura aspiración es de 10,33 m, aunque se recomienda para efectuar la maniobra en perfectas condiciones no sobrepasar los 6 m de altura.
Altura de impulsión (AI): altura en metros entre el eje de la bomba y el extremo libre del tendido. Para elevar el agua 10m de desnivel, es necesario consumir 1 atm de la presión generada en bomba.
Presión en lanza (PL): Presión requerida en la punta de lanza para ejecutar el ataque a llama. Es preciso al menos trabajar a 3 atm.
Perdida de carga (PC): resistencia que opone el propio tendido al avance del agua, consumiendo parte de la presión generada por la bomba.
Presión en bomba (PB): Presión suministrada por la bomba para conseguir impulsar el agua hasta el punto de extinción en cada momento de la operación. Esta presión la definirá la siguiente ecuación.
4.2 Ecuación de descarga
Ecuación de descara para cálculo de tendidos de mangueras:
PB = PL + AI + PC
Tabla para el cálculo de tendidos de manguera.
Los datos de pérdida parten de un estado perfecto de las mangueras y tendidos, por lo que los resultados son orientativos. En la realidad estas pérdidas serán algo mayores.
Unas reglas fáciles de recordar para calcular sobre el terreno:
“Cada 10 m de desnivel ascendente se pierde 1atm”
“Cada 10 m de desnivel descendente se gana 1atm”
En labores de extinción, se tiende a trabajar con manguera de 25mm y presiones en lanza de entre 3 y 6 atm, por lo que se podría concretar un valor medio para estandarizar los cálculos en campo.
“Cada 100 m de tendido se pierde aproximadamente 2atm”
EJEMPLO DE CÁLCULO:
- El medio acaba de llegar a la zona de un incendio de matorral bajo, el frente de este a rebasado la cuerda y comienza a descender por una ladera con fuerte pendiente.
- Tras estudiar la situación se decide colocar el vehículo en un camino de la parte baja y realizar un ataque directo utilizando un tendido de mangueras con manguera de 25mm. Por las condiciones del frente y la topografía, se procurará lanzar el agua desde una distancia prudencial de 20 m.
- Tenemos que realizar un tendido de manguera para llevar el agua hasta el frente de llamas, para lo cual se calcula que será necesario utilizar 200 m de manguera para salvar una altura de 60 m.
¿Qué presión necesitaríamos dar en bomba para conseguir realizar la operación tal y como se ha descrito?
Para ello se utilizará:
PB = PL + AI + PC
PL: la presión necesaria en punta de lanza, será aquella que permita lanzar el caudal a la distancia que se ha considerado como segura, 20 metros. Para ver esto consultamos la tabla: Se eligen 4 atm que nos proporcionaría un alcance de 21m.
AI: hay que superar 60m de desnivel, si 10m de desnivel ejercen una presión de 1 atm, habrá que superar 6 atm de presión.
PC: consultamos la tabla para la presión en lanza seleccionada.
1.8 atm/100m como tenemos 200 m las pérdidas de carga suponen:
1.8 x 2 = 3.6 atm
PB = 4 + 6 + 3.6 = 13.6 atm
Conclusión:
- A la vista de los cálculos realizados se podría concluir que si utilizamos la toma de baja presión de la bomba sería suficiente ya que con ella dispondremos de unas 16 atm.
- Pero un buen operario debe prever, que esta es solo la presión necesaria para llegar al frente de llamas, probablemente ese tendido tenga que ampliarse para lograr el control del frente.
- Si ese tendido creciera otros 100 m la bomba tendría que trabajar muy forzada, por lo que en situaciones como esta, sería conveniente utilizar alta presión o reducir las pérdidas de carga montando tramos de manguera de 45 en la parte baja.
- “En operaciones reales, por defecto se trabaja en alta presión, ya que se consigue economizar mejor el agua y asegura tener mayor capacidad en longitud de tendidos.”
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