BOMBERO 1 ANORI Leccion 6 hidraulica basica

CUERPO DE BOMBEROS VOLUNTARIOS DEL MUNICIPIO DE ANORIANTIOQUIA COLOMBIA

PERSONERIA JURIDICA N° 18059 DEL 6 DE SEPT. DE 2006RUT. N° 900.120.893-1

Lección 6

HIDRAULICA BASICA

GLOSARIO

¬ HIDRÁULICA: Es la ciencia que trata de la mecánica de los fluidos en reposo y en movimiento.

¬ HIDROSTÁTICA: Es la parte de la hidráulica que estudia los líquidos en equilibrio.



¬ HIDRODINÁMICA: Es la parte de la hidráulica que estudia los líquidos en movimiento.

¬ PRESIÓN: Es la fuerza aplicada al agua para impartirle movimiento y conducirla a cualquier punto o elevación, superando los efectos de fricción y retardo, suministrando la velocidad necesaria de descarga en los pitones.

¬ TRANSMISIÓN DE LA PRESIÓN: Los líquidos transmiten la presión sin alterar el valor en todas las direcciones. Toda presión ejercida sobre un líquido se transmite íntegramente en todas sus partes y direcciones con igual intensidad. Los sólidos transmiten su fuerza en una sola dirección.



¬ PRESIÓN ATMOSFÉRICA: Es la fuerza ejercida por la atmósfera sobre los cuerpos.

¬ PRESIÓN ESTÁTICA: Es la presión indicada en un manómetro cuando el agua esta en reposo.

¬ PRESIÓN BAROMÉTRICA: Es la presión indicada en un barómetro, que sirve para determinar la altura al nivel del mar.

¬ PRESIÓN RESIDUAL: Es la indicada en un manómetro cuando el agua esta fluyendo de un hidrante.

¬ PRESIÓN DINÁMICA: Es la presión indicada en un manómetro cuando el agua está en movimiento.



¬ PÉRDIDA DE PRESIÓN POR FRICCIÓN: Es la cantidad de energía perdida por el movimiento del agua a través de una línea de manguera.

¬ PRESIÓN HACIA ATRÁS O POR GRAVEDAD: Es la que ejerce sobre la bomba o hidrante cuando se suministra agua hacia arriba a través de una manguera colocada verticalmente u oblicuamente.

¬ VACÍO: Es el espacio que no contiene aire ni ningún otro cuerpo y se crea por el sistema que disponga la bomba de incendios.

¬ SUCCIÓN: Es el suministro de agua a una bomba, desde un recipiente, cisterna, etc., y que se encuentra a un nivel más bajo que ésta.



¬ DESCARGA: Es la cantidad de agua en galones por minuto que suministra un pitón o un hidrante.

¬ ALCANCE: Es la distancia efectiva a que se lanza un chorro de agua desde un pitón.

¬ LÍNEA DE MANGUERA: Son los diferentes números de mangueras, 2 a 24 tramos, conectados entre sí y que sirven para transportar el agua desde la bomba o hidrante hasta el sitio necesario.

¬ VELOCIDAD: Es la que tiene el agua a la salida de un pitón.



¬ MANÓMETRO: Aparato que sirve para medir la presión y la indica en libras por pulgada cuadrada, etc.

EL AGUA COMO AGENTE EXTINTOR

El agua es la sustancia más difundida en la naturaleza, la encontramos en tres formas diferentes, sólidas, líquidas y gaseosas.



Es el principal y más común agente extintor que existe, debido a que cumple las funciones de enfriante, sofocante, diluyente y emulsionante.

PROPIEDADES FÍSICAS

• Si analizamos el agua como un agente extintor, debemos tener en cuenta las siguientes propiedades:

• No es compresible y requiere una presión de 3000 libras por pulgada cuadrada para reducir su volumen solo en el uno por ciento.



• Es un líquido pesado y estable a temperatura ordinaria • la temperatura de ebullición para convertirse en vapor, es de 100 grados cent. • Se convierte en hielo al solidificarse a 0 grados cent. • Se requiere de una caloría para aumentar en un grado centígrado la temperatura • de un gramo de agua. • para convertir en vapor un gramo de agua se requieren 540

calorías • Es uno de los más grandes disolventes que existen en la

tierra • Su volumen se incrementa 1700 veces al pasar de líquido a



vapor, desplazando igual cantidad del aire que la rodea • Posee un calor especifico considerable, ya que el potencial instantáneo de

enfriamiento del agua es cientos de veces mas elevado que el poder calorífico de un combustible Clase A

PROPIEDADES EXTINTORAS

La extinción se produce únicamente cuando los efectos del agente extintor se manifiestan en el punto donde sucede la combustión. No existe otro agente enfriante tan practico como el agua. Su gran



volumen de vapor puede desplazaruna cantidad igual de aire sobre una superficie incendiada, reduciendo la cantidad de oxigeno que se encuentra disponible para la combustión. No quiere decir lo anterior que es la mejor forma de aplicar agua al fuego, ya que si aplicamos hielo o nieve sobre una superficie incendiada, la acción enfriante se aprovechara mucho más, que la acción sofocante del vapor. Pero frecuentemente vemos que el método principal para utilizar agua como extintor, es aplicarla en forma de lluvia o niebla, por medio de equipos especiales.

EXTINCIÓN POR ENFRIAMIENTO:



En la mayoría de los casos lo que se busca es hacer que los materiales se enfríen por debajo de la temperatura de llama, para evitar la formación de vapores y absorber la energía de activación haciendo que el fuego se extinga. Generalmente, no es eficaz en el enfriamiento de productos cuyo punto de llama esta por debajo de la temperatura del agua, por lo que no se recomienda su uso en incendios de líquidos inflamables.

La cantidad de agua necesaria para la extinción depende de la cantidad de calor que deba absorberse. La velocidad de extinción



depende del caudal que se aplique con relación al calor generado en la zona del fuego y de la forma y modo de aplicación del agua.

El agua tiene una alta capacidad para absorber calor, en algunos casos es esencial utilizar grandes cantidades con el fin de obtener un buen enfriamiento, haciendo que el agua se caliente hasta su punto de ebullición y se convierta en vapor, esto se logra, si se aplica en forma de finas gotas o neblina, que en forma de chorro sólido.

Los principios en que se basa la acción enfriante del agua en forma



pulverizada son los siguientes:

- La cantidad de calor transferido es proporcional a la superficie del líquido expuesto al calor. La superficie expuesta es mayor cuando la masa se convierte en gotas.

- La cantidad de calor transferido depende de la diferencia de temperatura que exista entre el agua y el material en combustión o el aire que lo rodea.



- La cantidad de calor transferido depende también, del contenido de vapor del aire que lo rodea.

- La capacidad de absorción de calor depende de la distancia recorrida y la velocidad del agua en la zona de combustión.

Las gotas del agua que se aplican en forma de neblina, deben ser lo suficientemente grandes como para llegar con la energía necesaria al punto de Combustión, venciendo la resistencia del aire, la fuerza de gravedad, la corriente térmica ascendente del aire y otras



posibles corrientes.Algunos materiales se descomponen químicamente cuando alcanzan una elevada temperatura. El agua puede utilizarse para enfriar estos materiales por debajo de la temperatura que los hace descomponer, a no ser que el material reaccione químicamente con el agua. En algunos casos la aplicación del agua acelera el proceso de combustión de algunos materiales, esto a veces se puede aprovechar para acortar el periodo de combustión.

Un método empleado para impedir la ignición de los materiales cercanos al fuego, consiste en humedecerlos. La absorción de



humedad del material combustible retarda su ignición, puesto que la humedad retenida por el material debe evaporarse para que su temperatura pueda elevarse hasta el punto de ignición.

EXTINCIÓN POR SOFOCAMIENTOConsiste en el desplazamiento del aire mediante la generación de vapor en cantidad suficiente. La acción sofocante puede reforzarse impidiendo la dispersión del vapor generado en la zona del fuego. El proceso de absorción térmica del vapor, termina cuando este comienza a condensarse, cambio de estado que exige que el vapor



emita calor. Esta condensación que ocurre por encima de la zona de combustión, no tiene efectos enfriadores en el material ardiente. Pero el vapor puede desplazar el calor de la zona, disipándose en forma de nubes de vapor.

El efecto de sofocación creado por la generación de vapor, no es el fenómeno que hace posible la extinción del fuego en materiales combustibles sólidos, simplemente tiende a suprimir las llamas.

Cuando se utiliza agua en el control de incendios en líquidos, se debe tener en cuenta que el líquido tenga una densidad relativa de



más de 1.1 y que no sea hidrosoluble.

Cuando la descomposición de un material que esta ardiendo, libera oxigeno, no se puede lograr el efecto de sofocación.

EXTINCIÓN POR EMULSIONAMIENTOUna emulsión se logra agitando juntos dos líquidos inmisibles, (que no se puede mesclar) con lo cual uno de ellos se dispersa en el interior del más espeso en forma de diminutas gotas. La aplicación de agua pulverizada hace que ciertos líquidos viscosos inflamables



se puedan apagar, ya que el enfriamiento de la superficie del líquido impide la emisión de vapores. En líquidos viscosos como el fuel oil, la emulsión aparece en forma de espuma espesa, que retrasa la emisión de vapores inflamables Cuando se hace el proceso de emulsión en líquidos con cierta profundidad, se debe tener cuidado, ya que la espumación puede producirse en forma violenta, lanzando liquido hirviendo fuera del recipiente.

Debe evitarse el uso de chorros continuos de agua, ya que producen una espumación violenta, es mejor emplear una pulverización de agua relativamente fuerte y gruesa para lograr el



efecto emulsionante.

EXTINCIÓN POR DILUCIONEs aquella que se logra diluyendo en el agua aquellos materiales inflamables que son hidrosolubles, ejemplo cuando se requiere apagar un incendio en un derrame de alcohol, se aplica agua en tal cantidad que se forme una mezcla adecuada de agua y alcohol. Esta practica puede ser peligrosa cuando se trata de hacer en incendios de tanques de almacenamiento, por el peligro de rebose.



FORMAS DE UTILIZACIÓN DEL AGUAAGUA EN CHORROTiene mucho alcance y actúa enfriando el foco, lo que la hace muy eficaz en fuegos puntuales de la clase A. Pero en fuegos de la clase B no es efectiva porque en la mayoría de los casos, el combustible líquido flota y por lo tanto lo que se hace es que el fuego se propague más. En los fuegos de la clase C no se recomienda puesto que se aumenta el riesgo de choque eléctrico. Nunca se debe utilizar en fuegos de la clase D y K, ya que lo más seguro es que se presente una reacción violenta del combustible, lo que puede llegar a producirnos lesiones.



AGUA PULVERIZADATiene muy poco alcance pero realiza un enfriamiento muy rápido, ya que el agente ataca el fuego en forma de multitud de góticas, es eficaz en los fuegos de la clase B, en grandes fuegos de la clase A y su conductividad eléctrica es baja. No se recomienda usarla en los fuegos de clases D y K.

El agua se puede llegar a perfeccionar si acudimos a los siguientes agentes:



Humectantes, como la tensión superficial del agua es relativamente alta, se retarda su penetración en los materiales incendiados, e impide su difusión a través de los materiales compactados o empaquetados. Cuando el fuego se origina en una masa de material combustible o penetra profundamente en ella, es necesario desmantelar esta masa para poder aplicarle el agua. Para hacer llegar el agua al interior de estos productos, es necesario emplear un aditivo humectante para reducir la tensión superficial del agua, facilitar su penetración y permitir un contacto más duradero del agua con el material combustible, aumentando el poder de refrigeración, logrando así la extinción.Cuando el agente humectante, disminuye la tensión superficial del



agua, tiende a aumentar la cantidad de superficie con agua útil para la absorción de calor, al mismo tiempo que reduce su capacidad de escurrirse, incrementando la eficacia de las propiedades extintoras del agua.

Cuando el agua posee estos humectantes, se le llama “agua húmeda”, y su principal utilización, se da en la penetración de superficies porosas de modo que la solución alcance los espacios ocultos del material ardiendo, evitando la reiniciación del fuego, como en el caso de las pacas de algodón o de paja.



Emulsionante, sustancia que hace posible la formación de una mezcla estable de dos o más líquidos inmisibles que se mantienen en suspensión. Pueden ser proteínas, polímeros, alcoholes de cadena larga y ácidos grasos.

Los jabones producen la acción limpiadora emulsionando los componentes aceitosos de la mugre.

La extinción por este procedimiento se logra aplicando agua a determinados líquidos viscosos inflamables, ya que el enfriamiento de la superficie de dichos líquidos impide la emisión de vapores



inflamables.

Espesantes, el agua tiene una relativa baja viscosidad, que reduce su capacidad para penetrar en una masa incendiada, haciendo que tienda a escurrirse rápidamente por su superficie disminuyendo sus propiedades extintoras. Se han desarrollado ciertos aditivos que aumentan la viscosidad del agua (agua espesa) para que esta sea más eficaz al utilizarse en ciertos fuegos.

Ventajas- Se adhiere y se fija fácilmente al material incendiado.



- Se extiende en forma de recubrimiento continuo sobre la superficie combustible. - Forma una película varias veces más densa que el agua común. - Absorbe calor en cantidad proporcional al volumen de agua. - - Después de secarse forma una capa seca y dura que ayuda a separar el

combustible del oxigeno. - Cuando se deja caer desde lugares altos, resiste mejor el

empuje del viento.

Desventajas- No penetra en los materiales como lo hacen el agua común y la



húmeda. - Aumenta las perdidas por fricción en las mangueras y tuberías. - Aumenta la dimensión de las gotas, evitando la formación de neblina fina. - Forma superficies resbaladizas y peligrosas para caminar sobre ellas. El agua viscosa se emplea con frecuencia en el control de grandes incendios forestales, lanzándola desde aviones y en los de edificaciones donde se produce gran cantidad de energía calorífica y donde la radiación es la causa principal de la propagación del fuego, Agua penetrante: en los fuegos clase A particularmente los que comprometen arrumes de cartón, o pacas de algodón, el efecto de la tensión molecular



superficial es igual al de una película aislante entre el agua y el combustible impidiendo que este se moje, haciéndola poco operante en la extinción del fuego. Para solucionar este problema se desarrollo un aditivo basado en proteínas y detergentes de alto poder tensoactivo (Que modifica la tensión superficial del líquido en el que se halla disuelta. )que disminuye la tensión superficial molecular del agua haciéndola más penetrante y humectante.

Este compuesto se conoce con el nombre de penetrante y se aplica en proporción del 1 por ciento al agua de los equipos extintores.



TIPOS DE PRESION

En el uso del agua para el combate de incendios es importante tener en cuenta los tipos de presión y que factores influyen en la misma.

Presión, es la fuerza ejercida por unidad de área que suministra la energía necesaria para el impulso del agua por las mangueras o tuberías. Se mide en Libras por pulgada cuadrada (psi) o kilogramos por centímetro cuadrado (k/cm2).



Presión de boquilla es la presión de entrada menos la caída de presión a medida que el agua circula a través de la manguera

Presión estática es la presión encontrada en una red antes de que fluya el agua, indicando la energía potencial disponible para impulsarla.

Presión residual es la parte del total de presión del agua que no es usada para dominar la fricción o gravedad mientras se empuja el agua por la tubería o las mangueras.



Presión de flujo: es la velocidad frontal en una salida de descarga mientras el agua está fluyendo, se mide por medio de un tubo pitot.

Perdida por fricción es la perdida de presión del agua producida por su roce con las paredes de las mangueras, tuberías y accesorios, normalmente se mide en Psi

Caída y aumento de presión es el aumento o pérdida de presión de agua que se da cuando una boquilla está arriba o abajo de la bomba. Ambas son aproximadamente 0.5 Psi por pie de altura, o, 0.5 Psi por piso convencional de un edificio.



Reacción de boquilla: es la fuerza de empuje hacia atrás sobre la manguera como si fuera jalada, esto se debe al aumento de velocidad del agua para mantener la misma rata de flujo.Cavitación hidráulica: fenómeno causado cuando se trata de bombear mas agua de la disponible, haciendo que el agua forme vapor, que al llegar a los puntos de mayor presión, producen un golpe al metal de la bomba haciéndola vibrar.

Golpe de ariete golpeteo dañino a la bomba y/o tubería, producido



por el cierre rápido de una descarga, se evita haciendo cierres lentos



ESPUMAS PARA EL CONTROL DE INCENDIOS

Las espumas para el control de incendios, son una serie de masas de burbujas rellenas de gas que se forman a partir de soluciones acuosas de agentes espumantes de distintas fórmulas, que se utiliza en el combate de incendios producidos en un amplio rango de combustibles.

La espuma es más ligera que la solución acuosa de la que se forma y más ligera que los líquidos inflamables o combustibles, flota sobre estos, produciendo una capa de material acuoso que desplaza el



aire, enfría y evita la salida de los vapores.

El uso de espumas en el control de incendios, requiere que se tengan en cuenta sus características generales. La espuma se disuelve, vaporizando su contenido de agua debajo del calor y las llamas. Por lo tanto, debe aplicarse en los incendios a alta velocidad y volumen con el fin de compensar estas pérdidas y asegurarnos que una cantidad suficiente de espuma, forme una capa sobre el material extinguido.

Cuando se utilizan espumas en el control de incendios, debemos



tener en cuenta que se requiere de una correcta dosificación del agente espumante con el agua, esto con el fin de evitar que al no estar mezclada en forma adecuada, algunos fluidos químicos, vapores o el aire en turbulencia puedan llegar a disolverla.

La espuma es de gran importancia en el control de derrames en sitios de tangueo de aeronaves, en estos casos se requiere de la rápida aplicación de espuma. Laprotección contra incendios de los hangares se obtiene óptimamente con rociadores de espuma y equipo generador portátil, disminuyendo o deteniendo la generación de vapores inflamables



que no están en ignición.

Las espumas son efectivas en la extinción de fuegos en:

- Hidrocarburos como gasolina, petróleo crudo, hexano, heptano, etc.

- Solventes polares como acetona, éter, etanol, metanol, butanol, etc.



- Materiales peligrosos.

- En general para que una espuma sea eficaz en el control de un incendio, los líquidos inflamables o peligrosos que se encuentren en combustión deben cumplir con los siguientes criterios:

- El líquido en condiciones ambientales de temperatura y presión, debe estar por debajo de su punto de ebullición.



- Debe tenerse cuidado cuando se aplique espuma a la masa de un líquido cuya temperatura sea superior a 100 grados centígrados. Ya que a estas temperaturas la espuma forma una emulsión con vapor de agua, aire y combustible, aumentando cuatro veces su volumen.

- El líquido no debe ser excesivamente destructivo para la espuma que se emplee o la espuma no ser excesivamente soluble en el líquido incendiado.

- El material incendiado no puede ser reaccionante al agua.



- El fuego se debe estar presentando en una superficie horizontal. Los fuegos tridimensionales, no pueden extinguirse con la aplicación de espumas.

CLASES DE ESPUMAS

Espuma -AFFF (Agente espumante formador de película acuosa)Es una espuma que se compone de materiales sintéticos que



poseen baja viscosidad, rápida extensión y nivelación, actúa como barrera superficial para impedir el contacto del combustible con el aire y detener su vaporización, enfriando igual que lo hacen las demás espumas. Tiene la propiedad de formar una película que se puede extender por la superficie del material combustible no cubierto por la espuma, evitando el desprendimiento de vapores, pero para garantizar la extinción total del fuego, la superficie del material debe de estar completamente cubierta de AFFF.El AFFF, posee polímeros hidrosolubles de gran peso molecular que evitan la disolución de las burbujas de la espuma. Se puede utilizar como capa protectora de espuma sobre la superficie de un



líquido inflamable no incendiado. Igualmente se emplea en la extinción de disolventes polares hidrosolubles. También gracias a la baja tensión superficial se pueden utilizar en fuegos de clases A y B, en los que se necesita la profunda penetración del agua además de la acción de la espuma.

- Agente espumante proteínicoConsiste en concentrados líquidos acuosos y agua en las proporciones adecuadas. Contienen polímeros proteínicos naturales de alto peso molecular derivados de proteínas naturales, estos polímeros confieren a las espumas, elasticidad, resistencia



mecánica y capacidad de retención del agua. También contienen sales metálicas disueltas que aumentan la capacidad de los polímeros proteínicos para formar burbujas cuando la espuma esta expuesta al calor y las llamas. Las espumas proteínicas vienen en concentraciones del 3 y 6 % por volumen en agua dulce o salada. Generalmente producen espumas densas y viscosas de alta estabilidad y elevada resistencia al calor, así como resistencia a su propia combustión.

- Agentes espumantes fluoroproteínicos.Su composición es similar a la de las proteínicas, pero además de los polímeros proteínicos, contiene agentes fluorados activos que le



confiere la propiedad de no adherirse al material combustible, lo que les hace especialmente eficaces para luchar contra fuegos en que la espuma queda sumergida o cubierta por el combustible, ejemplo cuando se utilizan por el método de inyección de espuma por debajo de la superficie para combatir incendios de grandes depósitos de combustible. Igualmente vienen en concentraciones de 3 y 6 % por volumen en agua dulce o salada.

- Agentes espumantes de alta expansiónEs una espuma de producción mecánica especialmente apta para controlar y extinguir fuegos de la clase A y B generados en espacios



cerrados, se utilizan por medio de la inundación del sitio incendiado. Constituye un medio muy valioso para el desplazamiento de volúmenes de vapores, calor y humo.

Cuando se emplea en combinación con agua procedente de rociadores automáticos, proporciona una capacidad de extinción de fuego mayor que cualquier otro agente extinquidor. Las espumas de alta expansión causan en el fuego diferentes efectos:

- Cuando se generan en volumen suficiente, pueden impedir que el aire, que es necesario para la continuidad de la



combustión, alcance el lugar incendiado.

- Cuando se aplica directamente contra la zona donde existe mayor acumulación de calor, el agua que contiene la espuma se convierte en vapor, reduciendo la concentración de oxígeno.

- La conversión del agua en vapor, absorbe calor del fuego. Cualquier objeto caliente expuesto a la acción de la espuma, mantiene el proceso de disolución de las burbujas, convirtiendo el agua en vapor y por lo tanto, causando enfriamiento.



- Debido a su tensión superficial relativamente baja, la parte de espuma que no se convierte en vapor, tiende a penetrar en los incendios de la clase A. Sin embargo, los fuegos profundos requerirán para su extinción el desmantelamiento de los materiales incendiados.

- Cuando se acumulan en la profundidad, las espumas de alta expansión forman una barrera aislante para la protección de materiales expuestos no atacados por el fuego, impidiendo por lo tanto la propagación del mismo.



- Agentes espumantes tensoactivo Se utilizan en el control de incendios en hidrocarburos, generalmente son menos estables que otros tipos de espumas. Debido a la baja tensión superficial y propiedades humectantes de las soluciones acuosas de estas espumas. No tienen la capacidad de formar película acuosa. También pueden emplearse como agentes extintores de fuegos de la clase A. Su contenido de solución acuosa se pierde rápidamente dejando una masa de burbujas que es muy vulnerable a la disolución térmica o mecánica. Generalmente deben aplicarse a mayor velocidad que las demás espumas.



- Agentes espumantes antialcoholLa mayoría de las espumas están expuestas a la disolución rápida y perdida de efectividad cuando se emplean en fuegos de líquidos combustibles hidrosolubles, hidromiscibles o disolvente polar, como alcoholes, esmaltes disolventes de lacas, etc. Incluso cuando se mezclan con hidrocarburos comunes.

Teniendo en cuenta lo anterior se han creado agentes espumantes especiales, que permitan el control de los incendios en estos materiales. Su característica es que deben ser aplicados



inmediatamente se mezclen con el agua y no se pueden bombear a grandes distancias, porque su tiempo de recorrido es corto y si se supera se vuelven ineficaces. Los espumantes tipo alcohol se dividen entres categorías:

- 1-Concentrados basados en proteínas que contiene pasta de metales pesados solubles. Las espumas producidas con estos agentes requieren de una aplicación muy suave y cuidadosa

- 2- Compuesta por dos concentrados, uno basado en polímeros y otro a base de un catalizador que vuelve a polimerizarlo para



brindarle a la espuma estabilidad frente a los disolventes. No necesita de aplicación con suavidad. - 3- Concentrado de base sintética que produce espuma para aplicación sobre disolventes de tipo polar o líquidos inflamables ordinarios. No tienen limitación de tiempo de recorrido.

PRINCIPIOS DE EXTINCIÓN DE LAS ESPUMAS.

SOFOCACIÓNLa espuma se extiende rápidamente sobre la superficie de una



sustancia inflamada, formando un manto o película acuosa que produce una rápida extinción y supresión de vapores, eliminando el riesgo de reignición durante la extinción.

ENFRIAMIENTOEl agua de la espuma absorbe la energía calorífica que se esta generando en el incendio, logrando la extinción del fuego.

VENTAJAS DE EL USO DE ESPUMAS



EFECTIVIDADSu sellado y alta velocidad de abatimiento permiten el control rápido del fuego, reduciendo los riesgos de pérdidas de vidas, equipos y propiedades.

VERSATILIDADSon compatibles con todo tipo de agua, polvo químico seco y utilizables en cualquier equipo. Es biodegradable, No es tóxica, No afecta la vida animal.

MÉTODOS PARA LA GENERACIÓN DE ESPUMA



El proceso para la producción y aplicación de espuma de aire requiere de tres operaciones distintas:

-1- Proceso de dosificación, para poder lograrlo se utilizan básicamente dos sistemas:

-A- Aprovechar la presión de la corriente del agua por efecto de venturi a través de unos orificios por donde se aplica el concentrado

-B- Utilización de bombas auxiliares o presión de caída para



inyectar el concentrado en la corriente de agua en una proporción fija respecto al caudal.

Estos métodos pueden ejecutarse fácilmente para producir soluciones de espuma en concentraciones del tres y seis por ciento en volumen del concentrado en la corriente de agua.

-2- Fase de generación de espuma, se logra cuando el concentrado se mezcla con el agua y se le aplica aire por uno de los siguientes métodos.



-A- Método sin aspiración se basa en la unión de la mezcla con las gotas de agua y la turbulencia del aire para formar la espuma. El resultado es relativamente inestable, dando como resultado una espuma con demasiada agua y fangosa.

-B- Lanzas y tubos espumantes, constituyen la mayoría de los aparatos de espumación, conocidos. Generan la espuma por efecto de venturi y por aspiración de aire hacia una corriente turbulenta de solución espumante. La mayor parte de la energía cinética que lleva la solución de espuma se pierde en el aparato, haciendo que la



espuma que sale solo se pueda aplicar a corta distancia.

-C- Aparatos espumantes de alta presión, estos aparatos de sistema de venturi modificado, están especialmente calculados para conservar la energía de presión de la espuma. Permiten descargar la espuma a través de tramos de manguera o de tubería. Son también útiles en la inyección bajo las superficies, para la lucha contra incendios en el interior de grandes depósitos.

-D- Aparatos de espuma por bombeo, en estos sistemas se inyecta o bombea aire comprimido en la solución de espuma bajo



presión. La espuma resultante conserva mucha más energía cinética.

-E- Aparatos generadores de espuma de alta expansión, emplean un sistema de venturi modificado con una corriente muy turbulenta, que producen una espuma de alta expansión, que contiene suficiente energía para ser transportada por tuberías y mangueras largas.

-3-Metodo de distribución, básicamente la espuma se distribuye utilizando sistemas fijos que la aplican por medio de redes de protección contra incendios, especialmente diseñadas para operar



con espumas. Y sistemas portátiles como los utilizados por los servicios de bomberos, basados en el uso de mangueras de diferentes diámetros y longitudes.

REGLAS PARA LA APLICACION DE ESPUMA

- Aplicar la espuma en forma suave, dará como resultado, una rápida extinción del incendio con el uso de poca cantidad de agente.

- La dosificación adecuada de espuma, será fundamental en el



control del fuego

- La dosis de aplicación mínima recomendada es la que ha demostrado experimentalmente ser la más practica en términos de velocidad y cantidad de agente necesario.

En general, las espumas de aire son más estables cuando se generan con agua a baja temperatura, preferiblemente entre 2 y 27 grados centígrados. Puede emplearse agua dulce o salada. El agua con contaminantes como aceites,



detergentes o ciertos inhibidores de la corrosión, suelen afectar la calidad de la espuma.

- Las espumas se ven adversamente influidas por el aire que contenga productos de la combustión. Por esto los aparatos productores de espuma se deben colocar a los lados y no encima del punto a proteger.

- Se deben observar los márgenes de presión recomendados para cada tipo de espuma, ya que su calidad se ve afectada si se alteran los límites máximo y mínimo de presión.



- Las espumas son conductoras de la electricidad, por lo tanto no se recomienda su uso en equipos eléctricos vivos

TIPOS DE CHORRO

CHORRO SOLIDOEs el método extintor más simple y fácil de obtener pero no es el más efectivo, debido a que solamente un 10 por ciento del agua



arrojada toma parte en la extinción del fuego, mientras que el 90 restante adelanta una acción destructora en las propiedades.

CHORRO EN LLOVISNA O ROCIOEs efectivo en fuegos de la clase A en lugares cerrados, por su gran efecto enfriante, poco destructivo ya que el 50 por ciento del agua arrojada actúa directamente en la extinción, al aumentar la superficie de contacto entre el agua y el fuego, lo cual aumenta hasta 10 veces el poder enfriante del agua con relación al combustible. Puede utilizarse en incendios clase B para someter a enfriamiento los recipientes del



combustible, pero no es conveniente utilizarla sobre combustibles en ebullición ya que puede producir reacciones.

CHORRO EN NEBLINA DE ALTA PRESIONSe emplea con éxito al lograr que el 90 por ciento del agua aplicada se vaporice al contacto con el fuego, logrando un doble efecto, enfriante y sofocante, a la vez ya que desplaza el oxígeno por saturación de vapor y la neblina entra en contacto con la parte más caliente de las llamas. Este sistema es el más efectivo de los métodos de extinción con agua, incluso es económico ya que por la alta presión



disminuye la cantidad de galones por minuto aplicados.

UN PIE LINEAL ES IGUAL A 12 PULGADAS*

UN PIE CÚBICO ES IGUAL A 1.728 PULGADAS CÚBICAS te a multiplicar 12 pulgadas entre si 3 veces

El pie cúbico es la medida que se utiliza para el volumen de los líquidos. También se puede considerar que un pie cúbico se puede representar por un recipiente de forma cúbica (puede ser una caja)



que tenga cada una de las tres dimensiones (largo, ancho y alto) iguales a 12 pulgadas. Se ha comprobado que el pie cúbico tiene un peso de 62.5 libras.

Como se puede observar fácilmente, un pie cúbico de agua descansa sobre una superficie cuadrada, la cual tiene dimensiones de largo y ancho. Por lo tanto dicha superficie tiene un valor de 12”x12”= 144” cuadradas. Por consiguiente, la presión ejercida por el pie cúbico de agua sobre las 144” cuadradas, es de 62.5 libras. Para hallar la presión o el peso que esta ejerciendo una columna de agua que tenga un pié de altura, se dividen las 62.5 libras por las 144”



62.5= 0.434 psi Aprox.

144”

Para saber la altura, en pies, que debe tener una columna de agua para que ejerza una presión o peso de una libra sobre cada pulgada cuadrada de la base, se dividen una (1) libra por 0.434 libras.



1= 2,304 pies

0,434

PROBLEMA No.1

Cuántas libras de presión por pulgada cuadrada ejercerá una columna de agua que tiene 50 pies de altura?



Hay dos formas de solución:

a. Sabemos la presión que ejerce una columna de agua que tiene un pié de altura. Como la altura propuesta en el problema es de 50 pies, entonces multiplicamos 0,434 por 50:

0,434 x 50 = 21,7 Libras

b. Sabemos que 2,304 pies, es la altura alcanzada por la columna de agua al aplicarle una libra de presión. Entonces:



50 ÷ por 2,304 = 21,7 Libras

PROBLEMA No.2

A cuantos pies de altura subirá una columna de agua si en la base se aplica una presión de 43,4 libras por pulgada cuadrada?

El problema se resuelve utilizando los métodos anteriores:



43,4a.

= 100 pies0,434

b. 2,304 x 43,4 = 99,9936 aprox.

PRESIÓN ATMOSFÉRICA



El espesor de la atmósfera que envuelve a la tierra, se calcula en 300 kilómetros en una forma aproximada. El aire por tener peso, ejerce una presión sobre la superficie de la tierra, las cosas y personas que están sobre ella. Dicha presión se llama ATMOSFÉRICA. Recordando que, presión es la fuerza o peso que actúa sobre una pulgada cuadrada de superficie, podemos decir que: presión atmosférica es el peso que ejerce una columna de agua de altura igual al espesor de la atmósfera, sobre una pulgada cuadrada de superficie.Por medio de la siguiente fórmula se obtiene el valor de la pérdida



de presión por fricción en una boca de hidrante cuando el agua está fluyendo por él:

G.P.M_________ +2 = perdida de presión por fricción. 100

PROBLEMA N° 3

De un hidrante salen 800 galones de agua por minuto. Cuál será la



pérdida de presión por fricción? Solución:

800

100En una siamesa de 2 ½ ” la pérdida de presión por fricción es:

A 300 galones por minuto = 2 libras aprox.A 500 galones por minuto = 7libras aprox.



A 750 galones por minuto = 10 libras aprox

PRESIÓN HACIA ATRÁS O POR GRAVEDAD

Para averiguar la presión hacia atrás o por gravedad, sabiendo que una columna de agua ejerce una presión de 0,434 libras por pulgada por cada pie de altura, se multiplica a 0,434 por el número de pies de altura que hay entre el lugar donde está la bomba y el sitio a donde sube el agua.

PROBLEMA No.4



Cuantas libras de presión se perderán por gravedad, si se quiere subir agua por una línea de manguera hasta un quinto piso de un edificio, sabiendo que entre piso y piso existe una altura de 10 pies?

5 x 10 = 50 pies



VACÍO Y SUCCIÓN

PROBLEMA No. 5

Si al nivel del mar se ejerce una presión de 14,7 libras por pulgada cuadrada. A cuantos pies de altura se podrá succionar teóricamente?



Como se sabe la altura a la que se puede succionar con una libra de presión, entonces:

2,304 x 14,7 = 33,8688 pies de altura

PROBLEMA No. 6

Si en Bogotá se ejerce una presión atmosférica de 10,8 libras por pulgada cuadrada, a cuantos pies de altura se podrá succionar agua en la práctica?



Para una libra de presión la altura es de 2,304 pies, entonces:

2,304 x 10,8 =24,88 pies de altura (teóricamente)

En la práctica será: 24,9 – 8,9 = 16 pies de altura

DESCARGA



Con la siguiente formula se hallan los galones de agua por minuto que suministra o descarga un pitón:

C = 30 D2 P

En donde C es cantidad de agua en galones por minuto. 30 es una cantidad constante. D, diámetro del pitón y P la presión.

PROBLEMA No. 7



Cuantos galones de agua descargará un pitón de 1” de diámetro y 49 libras de presión por pulgada cuadrada, durante 1 hora?

Aplicando la fórmula:C = 30 x 1 x 7 x 60C = 30 x 7 x 60C = 210 x 60C = 12.600 Galones



Utilizando la siguiente formula se averigua la cantidad de agua que descarga un hidrante. Se da en galones por minuto:

C = 27 D2 P

C, cantidad de galones por minuto. 27, cantidad constante. D, diámetro de salida. P, presión de la boca de salida



PROBLEMA No. 8

Cuantas toneladas métricas pesará el agua que descarga un hidrante por una boca de 2 ½” de diámetro a una presión de 16 libras por pulgada cuadrada en un tiempo de 2 horas?

Solución:

C = 27 x 2 ½” x 2 ½” x



C = 27 x 2,5 x 2,5 x 4 x 120C = 27 x 6,25 x 4 x 120C = 675 x 120C = 81.000 Galones

Un galón de agua pesa 3,78 kilogramos. Entonces 81.000 galones pesarán:

81.000 x 3,78 = 306.180 Kilogramos



Una tonelada métrica es igual a 1.000 kilogramos. Entonces en 306.180 kilogramos habrá:

306.180kg.

1.000



ALCANCE

Para hallar el alcance efectivo en pies de un chorro de agua lanzado desde un pitón que tiene un diámetro máximo de ¾”, se aplica la siguiente formula: PA = _____ + 26 2cuando el boquerel tenga mayor diámetro, se aumentara el resultado 5 pies por cada octavo que exceda el diámetro.



PROBLEMA N°9A cuantos pies alcanzará el chorro de agua lanzado desde un pitón que tiene ½” de diámetro y una presión de 50 libras por pulgada cuadrada?Solución:

PA = + 26

2



A =

50

+ 26

2PROBLEMA No. 10



A cuantos pies alcanzará un chorro de agua lanzado desde un pitón de 1 1/8” de diámetro y 60 libras de presión por pulgada cuadrada?

P

A =+

26

2



A =60

+ 262



Fraccionamiento de la Unidad1/8

1/4



1/2 1/8

1/41/8

1/8



1 ¼ ¼ 8¼ ¼

1/8



1/4

1/81/2

1/8 1/41/8

LÍNEAS DE MANGUERAS

Las líneas de manguera se dividen en tres tipos:



Líneas cortas de 2 a 6 tramos de 50 pies de longitud cada una. Líneas medias de 7 a 12 tramos de 50 pies de longitud cada una. Líneas largas de 13 a 24 tramos de 50 pies de longitud cada unaDentro de las condiciones normales de abastecimiento de agua a una bomba de incendios, se deben utilizar:

Boquereles de 1 1/4” diámetro de líneas cortas.Boquereles de 1 1/8” diámetro de líneas cortas.Boquereles de 1” diámetro de líneas cortas.



De acuerdo con el sitio en donde se presenten los incendios, se dividen en: Incendios en áreas internas pequeñasIncendios en áreas internas grandesIncendios en áreas externas en general

Las presiones que deben utilizarse en los pitones, en la extinción de incendios son:



Áreas internas pequeñas de 30 a 40 libras Áreas internas grandes de 40 a 50 libras Áreas externas en general de 40 a 60 libras Pistola portátil de 60 a 90 libras

Para determinar el diámetro del boquerel que se debe utilizar, se multiplica el diámetro de la manguera por 0,5.



PROBLEMA No. 11

Que boquerel se utiliza en una línea de manguera de 2 1/2” de diámetro y 300 pies de longitud?

Solución

DIÁMETRO DE LOS BOQUERELES



Se utilizan los siguientes, de acuerdo al diámetro del pitón:

Para pitones de 2 ½”, boquereles de : 7/8”, 1”, 1 1/8”, 1 ¼” y 1 ½”. Para pitones de 1 ½”, boquereles de: ½” y 5/8”.Para pitones de 1”, boquereles de: ¼” y 3/8”. Para la pistola, boquereles de: 1 ½”, 1”, ¾” y 2”.

Estos boquereles sirven para aumentar o disminuir la presión y como recurso a la bomba cuando esta no alcanza a dar la presión necesaria.



La pérdida de presión por gravedad es de 5 libras por cada piso.

CÁLCULOS DE PRESIÓN EN LAS BOMBAS Y EN LOS PITONES

Se utilizan las siguientes formulas:

P. B. = P. P. x (1 + K x L) en los boquereles de ½”, 5/8”, ¾” y 7/8”.



P. B. = P. P. x (1,1 + K x L) en los boquereles de 1”, 1 1/8” y 1 1/4”.

P. B.P. P. =

en los boquereles de 1/2”, 5/8”, ¾” y 7/8”

(1+K x L) P. B. en los boquereles de 1”, 1 1/8” y 1 1/4”



P. P. = (1,1 + K x L)

K : Constante representada en la siguiente forma:L= tramos de manguera de 50 pies.K = Diámetro del boquerel a la cuarta potencia dividido por 10.

BOQUEREL CONSTANTE½” 0,104



5/8” 0,234¾” 0,0427/8” 0,0681” 0,105

1 1/8” 0,1671 ¼” 0,2481 ½” 0, 505

1 –5/8” 0,6801-3/8” 0,3411-7/8” 0,907



Bresnan 0,207

PROBLEMA No. 12Cual será la presión en la bomba, sideseamos tener una presión en el pitón de 50 libras, con una línea de 14 tramos de 50 pies, usando un boquerel de 1”?.

Solución:

P. B. = 50 x (1,1 + 0,105 x 14)



P. B. = 50 x (1,1 + 1,47)P. B. 50 x 2,57P. B. = 128,5 libras

Sergio Mauricio Hernández ZapataComandante y Representante Legal



Cuerpo de Bomberos Voluntarios de AnoríCC. 70.928.275 de AnoríCel. 310 383 34 45 Correo: [email protected]

BOMBERO 1 ANORI Leccion 6 hidraulica basica

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