24. CALCULOS DE PERDIDA DE PRESION CAUSADA POR ACCESORIOS

Curso online hidráulica para bomberos, cálculo de pérdida de presión por altura
Tema disponible en pdf. Sumario: Cómo calcular la presión por altura. Pérdida de presión por altura. Presión del agua. Aumento de la presión por altura. Fórmula para cálculos de presión por altura. Fórmula en edificios con múltiples plantas. Ejemplo práctico de cálculos de manguera en altura. Ejemplo práctico para línea de manguera en estructura de múltiples plantas conectada al sistema de tuberías montantes.

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CÁLCULOS DE PÉRDIDA DE PRESIÓN CAUSADAS POR LOS ACCESORIOS

Curso online hidráulica para bomberos


En las actuaciones en el lugar del incendio suelen emplearse accesorios para líneas de mangueras, como reductores, aumentadores, compuertas de válvulas, acoples “Y”, cuadros de válvulas, vehículos con dispositivos elevadizos y sistemas de tuberías montantes.

La pérdida de presión por fricción varía según el tipo de accesorio que la provoca.

Esta pérdida es insignificante en casos donde el flujo total a través del accesorio en cuestión es inferior a 1.400 L/min por lo que, para el propósito de este manual, no se han incluido los cálculos de flujos menores a éste.

La pérdida de presión por fricción en esos accesorios varía según la capacidad estipulada del dispositivo y del flujo.

Por regla general, suele producirse una pérdida segura de 175 kPa o mayor al fluir a la capacidad estipulada.

En el caso de las siamesas y los acoples “Y”, la pérdida de presión por fricción varía según el tamaño del dispositivo y la cantidad de flujo.

SUPONDREMOS:
  • Una pérdida de 0 kPa en los flujos inferiores a 1.400 L/min y
  • Una pérdida de 70 kPa para cada accesorio (que no sea un dispositivo de chorro maestro) en un ensamblaje de mangueras con un flujo de 1.400 L/min o más.

La pérdida provocada por la fricción de las boquillas en las líneas de mano no se incluye en los cálculos de este manual, ya que suele ser insignificante en comparación con la pérdida de presión total en un ensamblaje de mangueras.

En este manual, supondremos una pérdida de presión por fricción de 175 kPa en todos los accesorios de chorros maestro, independientemente del flujo.

Igual que con la manguera contraincendios, el único modo fiable para determinar la pérdida de presión por fricción exacta para cada accesorio es que los cuerpos de bomberos lleven a cabo sus propias pruebas de fricción.



CÓMO DETERMINAR LA PRESIÓN POR ALTURA


En las actuaciones en el lugar del incendio suelen emplearse líneas de mangueras colocadas a diversas alturas.

Por lo que es necesario tener en cuenta la presión por altura, que es consecuencia de las diferencias en la elevación de la boquilla y la bomba, a la hora de determinar la pérdida total de presión.

El agua ejerce una presión de 10 kPa por pie de altura.

Cuando una boquilla está situada a una altura superior a la del vehículo, la presión se ejerce contra la bomba (véase Imagen 1).
Curso hidráulica bomberos, pérdida de presión por altura
Imagen 1: En esta situación la bomba sufriría una pérdida de presión por altura.

Para compensar esta “pérdida” de presión, para obtener la pérdida total de presión es necesario:

sumar la presión por altura a la pérdida de presión


En cambio, si la boquilla se encuentra a una altura inferior a la del vehículo, la presión se ejerce contra la boquilla (véase Imagen 2). Este “aumento” de la presión se compensa sustrayendo la presión por altura de la pérdida total de presión por fricción.
Curso hidráulica bomberos, aumento de la presión por altura
Imagen 2: La bomba experimenta un aumento de presión por altura.



FÓRMULA PARA CÁLCULOS DE PRESIÓN POR ALTURA


Para simplificar los cálculos de la presión por altura en el lugar del incendio, puede utilizarse la siguiente fórmula:

ECUACIÓN B
EP = 10H

Donde:
  • EP = presión por altura expresada en kPa
  • 10 = una constante
  • H = altura expresada en metros



FÓRMULA EN EDIFICIOS CON MÚLTIPLES PLANTAS


Suele ser más sencillo determinar la presión por altura en un edificio con múltiples plantas utilizando otro método:

Se cuentan las plantas del edificio y se aplica la siguiente ecuación:

ECUACIÓN C
EP = 35 kPa x (número de plantas-1)

A continuación, se muestran algunos ejemplos del cálculo de la presión por altura.



EJEMPLOS DE CÁLCULOS



EJEMPLO 1:
  • Cálculo de la pérdida total de presión por altura de una línea de mangueras situada en una colina con una altitud de 30 metros (ver Imagen 3).
EP =10H
EP =(10)(30)
EP =300 kPa
Ejemplo de cálculo de pérdida total de presión por altura manguera a 30 metros
Imagen 3: Línea de manguera, altitud 30 metros


EJEMPLO 2:
  • Una línea de mangueras situada en una estructura de 9 pisos que está conectada al sistema de tuberías montantes del edificio (ver Imagen 4).
Cálculo de pérdida total de presión por altura en estructura de 9 pisos
Imagen 4: Línea de mangueras en estructura de 9 pisos conectada al sistema de tuberías montantes

La pérdida total de presión por altura en la base del sistema de tuberías montantes sería:

EP = 35 kPa x (número de plantas-1)
EP = 35 kPa x (9 –1)
EP = (35)(8)
EP = 280 kPa

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