MANIOBRAS DE SUCCION
EN BUSCA DE LA EFICIENCIA
ARTICULO PERTENECIENTE A "VA EL AGUA"
Altura geodésica – Presión atmosférica – Perdidas
Prologo:
Las maniobras de aspiración desde fuentes abiertas es uno de los temas menos entrenados por muchos servicios de bomberos, en otros tantos la formación se limita a solo formar columna y enviar agua, como mencionamos alguna vez, si no ponemos atención en los pequeños detalles, podemos emplear un montón de tiempo y energía en montar una maniobra de aspiración que entregará menos agua de la que debería. Te informamos en esta nota cuales son las condiciones que afectan a la succión para que así puedas tenerlas en cuenta a la hora de planificar tus posibles puntos de abastecimiento.
Gracias por leernos.
Las maniobras de aspiración posibilitan el aprovechamiento de fuentes de aguas abiertas que de otro modo serian inutilizables para nuestras labores como bomberos, de la evaluación de las mismas y del cálculo de su aprovechamiento dependerá en gran medida el éxito a la hora de enviar al sistema de abastecimiento un gran flujo de agua.
Repasemos entonces los factores que inciden en la eficiencia de la succión, recordando que, a cero metros sobre el nivel del mar, la presión del aire será de 14,7 psi / 1 bar lo que nos permitirá una elevación teórica máxima de la columna de agua de 33,9 pie / 10,33 m, esto se verá afectado por las condiciones que desarrollaremos en esta nota, las cuales determinaran la capacidad de la maniobra que estemos realizando.
Sistema de cebado: el buen funcionamiento del sistema de cebado de nuestra bomba como así
también el buen sellado de las uniones de los tubos de succión proporcionara a nuestra instalación el vacío necesario para que la presión atmosférica haga el trabajo de elevar el agua hacia el impulsor, debemos verificar su funcionamiento y realizar los mantenimientos preventivos respectivos para evitar fallas.
Aun si el cebador funciona correctamente es imposible que pueda bajar a presión a cero, con lo cual quedara un remanente de 5 psi / 0.344 bar dentro de la bomba y tubos de succión que afectara de manera negativa nuestra maniobra. (insertar video y nota sistemas de cebado)
Presión Atmosférica: la presión atmosférica es la fuerza que tenemos disponible para “empujar” el agua hacia la bomba, esta variara de acuerdo a la altura geográfica a la que nos encontremos (metros sobre el nivel del mar), si bien es determinante, no podemos actuar sobre ella modificándola, pero debemos conocer la presión atmosférica del lugar en que nos encontramos para poder así establecer los parámetros de nuestra maniobra, la misma decrece o aumenta a razón de 0,5 psi / 0.04 bar por cada 1000 pies / 305 metros de elevación geográfica.
Temperatura del agua: la temperatura del agua es otro factor que nos afecta y
sobre el cual no podemos actuar, pero que sin dudas debemos conocer. Así, la presión de vapor afecta la capacidad de aspiración de la bomba al crear una resistencia al avance del agua dentro de la manguera de aspiración e incluso dentro del impulsor de la bomba misma. Citando como ejemplo podemos decir que el agua a una temperatura de 10°C ofrecerá una resistencia de 0.18 psi / 0.01 bar en tanto que a 18°C la misma será de 0.310 psi / 0.02 bar.
Altura de aspiración: es un factor determinante en nuestra maniobra, en el que si podremos incidir, es decir en este punto deberemos evaluar nuestras fuentes sabiendo que una mayor altura geodésica incidirá negativamente sobre el caudal total de agua que podamos obtener, para levantar el agua 1 pie / 0.304 m se requieren 0.434 psi / 0.03 bar por tanto se estipula una pérdida de 1.5 psi / 0.103 bar por cada 3 pie / 0.9 m de elevación.
A todos estos factores debemos además añadir la perdida producida apenas comenzamos a mover agua dentro de nuestro sistema, dicha perdida será provocada por el filtro que utilicemos y está relacionada además al diámetro y largo de los conductos de succión, si, nuestra ya conocida “perdida por roce” también está presente, y de manera significativa, no solo cuando intentamos transportar agua desde nuestra bomba sino también cuando tratamos de hacer llegar agua a ella.
En este sentido, tomando como ejemplo un flujo de 1000 gpm / 4000 lpm la pérdida para un conducto de 10 pie / 3 m, será:
Para 4.5” / 115mm = 1.1 psi / 0.075 bar
Para 5” / 125mm = 0.65 psi / 0.044 bar
Para 6”/ 150 mm = 0.30 psi / 0.020 bar
En el caso de los filtros, si bien la restricción dependerá del tipo y modelo podemos citar que para el mismo flujo mencionado la perdida será de:
Para 4.5” / 115mm = 2.9 psi / 0.199 bar
Para 5” / 125mm = 1.9 psi / 0.131 bar
Para 6”/ 150 mm = 0.92 psi / 0.063 bar
¿Dicho esto, de qué manera podemos jugar a nuestro favor entonces?
El primer punto a considerar es la relación capacidad de nuestra bomba/diámetro de los tubos, ya que en caso de que posea entradas auxiliares claro está que el menor diámetro de las mismas equivaldrá a menos agua moviéndose hacia la bomba, pagando de esta manera un alto precio por la comodidad de no realizar la instalación desde las entradas principales de mayor diámetro. De igual manera las reducciones en la entrada a bomba para colocar tubos de menor calibre afectaran el rendimiento, aunque no se trate de entrada auxiliares, recordemos que cuanta más facilidad le damos al agua para llegar al impulsor tanto mayor será el beneficio para que la bomba nos otorgue mayor rendimiento.
Otra circunstancia a analizar es la altura desde la superficie del agua a la bomba (altura geodésica) vs la distancia a la fuente, ¿conviene mayor altura y menor distancia? ¿O tomar el agua desde más lejos utilizando mayor cantidad de tubos de manera lineal?, como en muchos casos la respuesta será depende, ya que deberemos evaluar los factores antes mencionados para determinar la capacidad de la instalación que vayamos a montar.
Supongamos dos escenarios posibles para obtener agua, uno se encuentra a 16 pie / 4.8 m de geodésica y el otro a 40 pie / 12 m de distancia con solo 0.9 m de geodésica, ¿cual nos conviene utilizar para mover un caudal de 1000 gpm /4000 lpm con una bomba que utiliza tubos de 4.5” / 115 mm?
Como solo estamos considerando variación de altura/distancia mantendremos sin modificaciones los otros valores que intervienen en nuestra ecuación (perdida en el filtro, presión atmosférica, perdida por presión de vapor)
Para el primer caso (16 pie / 4.8 m de geodésica) deberemos utilizar 2 tubos, lo que sumara una perdida por fricción de 2,2 psi / 0.15 bar, añadiéndole a esto 6,9 psi / 0.47 bar de perdida por altura geodésica, por lo que solo considerando lo mencionado tendremos una pérdida de 9.1 psi / 0.62 bar.
Poca distancia, gran geodésica
En tanto si realizamos el emplazamiento desde una mayor distancia (40 pie / 12 m) las perdidas serán: 5 tramos de tubos x 1.1 psi = 5.5 psi / 0.38 bar, en tanto que la perdida por altura para 0.9 m será de 1.5 psi /0.10 bar, sumado así 7 psi / 0.48 bar.
Podemos establecer claramente entonces que la segunda operación tendrá notoriamente más rendimiento que la primera, por lo que aun encontrándose a mayor distancia de la fuente y debiendo utilizar más material para realizar la instalación es la opción que deberíamos tomar para garantizar el flujo pretendido.
Estos y más aspectos sobre la succión están tratados en nuestro Manual Básico de Hidráulica y Abastecimiento, te invitamos a revisarlo y a que nos contactes si necesitas ayuda.
Conocer las limitaciones en nuestras maniobras nos permite optimizar las mismas, planificar los posibles puntos de aspiración facilitara la obtención del recurso y te permitirá decir… Va El Agua…!!!
Va el agua
Corría el año 2012 cuando Yuri Cursach Cabello, oriundo de Santiago y Cristian Guzmán Caro, de la hermosa Valdivia, se conocen por proyectos de capacitación sobre la hidráulica y el abastecimiento en el Cuerpo de Bomberos de Santiago lo que rápidamente dio pie a una pareja de trabajo que buscaba tan solo una cosa –“rescatar la olvidada especialidad y el trabajo de Compañía de agua”- aludiendo al auge cada vez más veloz del rescate, los materiales peligrosos, las estructuras colapsadas, etc. Seminarios, talleres y ejercicios realizados individualmente y en conjunto moldean la idea que acuñan y ya en 2014 la figura de Francisco Ortiz Stuardo, desde Niebla-Valdivia, aparece en escena pasando a integrar una bella amistad de bomberos y educación.
En Noviembre del año 2016 se requieren los servicios de capacitación a estas 3 personas para una convención de Compañías de bomberos alemanas en Chile siendo responsables del módulo técnico del abastecimiento en la ciudad de La Unión. A posterior de esta instancia es que, en la ciudad de Valdivia, deciden fundar el 21 de ese mes la agrupación “Va El Agua LLC” como baluarte sudamericano del abastecimiento y la hidráulica aplicada al mundo bomberil. Desde entonces comienza un trabajo de equipo donde se aunaron conocimientos y prácticas en un formato ameno para los bomberos de Chile; no pasó mucho tiempo para que la demanda de estos servicios hicieran notar la falta de más manos y conocimientos.
El 15 de Mayo de 2017 se une a la cruzada Jaime López Sepúlveda desde la ciudad de Temuco.
El 28 de Marzo de 2019 se integra Alejandro Diedrichs, bombero desde el año 2006, perteneciendo en la actualidad ala 1° Compañía e Puerto Montt.
El pasado 02 de Abril de 2020, abrimos nuestras fronteras y nuestra forma de proceder de aquí en adelante con nuestras capacitaciones. Siguiendo esta nueva filosofía y norte incorporamos al Bombero argentino Paulo Pautasso.
Este equipo de 6 instructores de “Va El Agua” trabajan constante y silenciosamente para mejorar el servicio de los bomberos de Chile y alrededores. Cada miembro posee conocimientos y experiencias que les permite compartir lo necesario para el desarrollo de esta hermosa idea.
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