¿CUANTA AGUA PUEDEN TRANSPORTAR NUESTRAS MANGUERAS ? - ARTICULO TÉCNICO DE "VA EL AGUA"

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¿CUANTA AGUA PUEDEN TRANSPORTAR NUESTRAS MANGUERAS?

ARTICULO PERTENECIENTE A "VA EL AGUA"

Una de las preguntas más recurrentes que nos hacen nuestros lectores, como equipo Va El Agua LLC, es “¿Cuál es el caudal máximo que se puede transportar a través de las mangueras?” la respuesta está sujeta a muchos factores los cuales explicaremos a continuación para que así cada compañía pueda decidir cuál es el caudal que quiere y puede transportar en sus mangueras respectivamente.

Sabemos que, para empezar, hay un popurrí de mangueras en Chile en tanto diámetro, confección, largos e incluso coplas aunque este último son solo casos aislados ya que el 95% de las coplas que habrán en mangueras de ataque y abastecimiento en Chile corresponden al tipo Storz bajo norma DIN. El caso más emblemático sobre el dicho popurrí son los diámetros de las mangueras llamadas genéricamente como de “70” de las cuales, si hacemos una colecta a nivel nacional, nos encontraremos con 70, 72 y 75 mm de diámetro tan solo entre las que pertenecen al periodo anterior a la licitación actual de mangueras por parte de la Junta Nacional de Bomberos; actualmente la licitación está en los 75 mm/3 pulgadas tipo doble chaqueta con copla Storz DIN B (esta copla desde muchas décadas ha sido igual; vale decir, hemos tenido coplas de 75 en realidad aunque la manguera haya sido de otro diámetro). Otro detalle es la calidad de construcción y prestaciones de dichas mangueras en lo que es presiones de trabajo/prueba/ruptura teniendo diversos valores y en distintas unidades de medida que confunden al bombero si no está debidamente familiarizado con esos valores. Unas en psi, otras en bar y con números distintos entre sí asustan a cualquiera si no se tiene clara la película, pero tampoco es necesario ser ingeniero de NASA para lograrlo, no teman.

Para poner las cosas más aterrizadas nos centraremos, de inicio, en las actualmente licitadas que son 45 mm/ 1,75” con copla DIN C, estas coplas son las que comúnmente llamamos en Chile “50”.

Partiremos aclarando que NO EXISTE un valor definido e inamovible de caudal que puede pasar por una manguera pues hay una brecha importante entre teoría y realidad; parte de esa brecha se sustenta en la pérdida por roce la cual depende de muchos factores siendo los 3 preponderantes:

1. Diámetro de la manguera, confección y resistencia lo cual le confiere un coeficiente de roce que le es único y particular no siendo necesariamente igual para todas las del mismo tipo o diámetro.

2. Largo total de la armada en cuestión (difícilmente veremos trabajos de incendio donde se use tan solo 1 manguera de 15 mts de largo, hay que ser realistas)

3. Caudal que efectivamente pretendemos enviar por esta armada

No debemos olvidar otros factores como la diferencia de altura donde hay varias escuelas, pero nosotros preferimos la de 15 psi/1 bar cada 3 pisos (5 psi/0,33 bar por piso en ascenso); las reducciones, gemelos y/o trifurcas también tienen su grado de restricción, etc. Hay muchos accidentes en el trayecto del agua que influyen en “¿Cuál es el caudal máximo que pueden llevar nuestras mangueras?”.

Hay una fórmula que pueden encontrar fácilmente en la literatura y está pensada para el mundo bomberil norteamericano, pero fácilmente ajustable para la realidad nacional:

Que se leería así: El coeficiente de la manguera por el Cuadrado del Caudal (en cientos de galones) por el largo total de la armada (en cientos de pies) siendo PR la pérdida por roce, C es el coeficiente propio de la manguera, Q el caudal en galones por minuto y L el largo en pies; donde recordaremos que 1 galón americano son 3,785 litros (algunos prefieren redondear a 4 por comodidad) y 50 pies son 15 metros que es el largo de las mangueras en Chile bajo licitación JNBC.

Los coeficientes podemos basarlos en la recomendación de la IFSTA según sus manuales por medio de la siguiente tabla:

Inmediatamente debemos hacer notar que hay una diferencia importante: la manguera de 45 mm/1,75 pulgadas con copla de 38 mm/1,5 pulgadas con C de 15,5 no corresponde a la medida usada en Chile por tanto el coeficiente no puede ser el mismo.

Una cosa es la pérdida por roce de la manguera a un caudal y largo determinado lo que brinda una noción de la presión que debemos inyectarle al sistema; otra muy distinta es el aplicador (pitón) por el cual pretendemos hacer pasar ese, ahora, chorro de agua porque los bomberos no atacan el fuego con mangueras a tajo abierto sino por medio de pitones con presiones de trabajo nominal que, para la mayoría de los bomberos chilenos, son 7 bar/100 psi (hay menores) en el caso de los de chorro combinado, neblineros o difusores más conocidos coloquialmente bajo el alias “pitones akron” aludiendo a la marca que se hizo conocida hace años; también tenemos los pitones de boquilla lisa, chorro sólido o “smoothbore” que usan presiones variables según sus tamaños de boquillas y que, generalmente, son muy menores a las que acostumbramos en los difusores (50 psi/3,5 bar en punta como nominal); ahora ¿y si la punta de la armada es una bomba? Entiéndase un convoy, bombeo en serie o relay pumping. Ahí la presión de uso, como mínimo, debe asegurar 15 psi/1 bar por sobre la PR para mantener en positiva la entrada a la bomba receptora y no cavitar, otros autores sugieren 20 psi/ 1,37 bar pero es un valor algo complicado de lograr en un parque automotriz mayoritariamente equipado con manómetros y manovacuometros graduados en bar, además, las mangueras tienen un límite de presión de servicio que idealmente no debe ser excedido del 90% por motivos de seguridad y cuidado.

Las mangueras ANGUS ULTIMA licitadas actualmente por la JNBC poseen una presión de servicio de 400 psi/28 bar; por tanto sus números a considerar de esta tabla son: 400-800-1200-360-600.

Teniendo en cuenta todos estos factores es que podemos armar una idea real de “¿Cuál es el caudal máximo que se puede transportar a través de las mangueras?”.

El equipo de Va El Agua LLC se reunió en la localidad de Niebla, Valdivia para realizar una prueba conforme al manual IFSTA sobre determinación del coeficiente de mangueras; con 2 objetivos:

1. Obtener el coeficiente de roce real de las mangueras ANGUS ULTIMA de 1 ¾”/45 mm con copla DIN C que hay en Chile.

2. Medir el caudal máximo que permite dicha manguera antes de sobrepresurizar la bomba a niveles de riesgo.

El ejercicio y sus mediciones se realizaron conforme al esquema que pueden hallar en el manual de la IFSTA correspondiente.

Previo a la lectura de presiones en terreno durante 6 pruebas consecutivas se tenía, a priori, la certeza de que las mangueras en cuestión no se comportan de la manera que es esperable si tomáramos el coeficiente IFSTA de 15,5 y, es más, hasta cerca de los 150 gpm/567 lpm tiene un comportamiento relativamente similar a las mangueras de 2”/52 mm cuyo coeficiente, según IFSTA es de 8, o sea, casi la mitad; esto basado en pruebas más crudas con medidores de presión en línea en serie y generando tablas comparativas. Las mediciones tomadas y registradas corresponden a la presión de salida en bomba (PSB), primer medidor de presión en línea (MPL1); segundo medidor de presión en línea (MPL2) y presión en punta de un pitón TFT VORTEX con boquilla de 15/16”(23,43 mm) medidos con tubo de pitot; la armada en total utilizó 6 tramos de 50 pies/15 metros lo que resulta en 300 pies/90 metros de armada lo que es una distancia más que aceptable para el ataque inicial promedio de casi cualquier unidad incluso en sectores rurales.

Los resultados, mostrados en la tabla al final de este artíc***, reafirman las palabras del instructor norteamericano Paul Shapiro referente a las mangueras de 1 ¾”/45 mm en su libro “Layin’ the Big Lines” donde destaca que son capaces de movilizar hasta 250 gpm/946 lpm como línea de blitz attack de interiores para luego bajar al rango de los 125-150 gpm/473-567 lpm más acordes a un ataque interior promedio conforme a las recomendaciones NFPA; haciendo uso de presiones elevadas, pero no pasando de los 250 psi/17,24 bar.

En conclusión: Es posible iniciar un ataque contundente de 250 gpm/946 lpm en interior con línea maniobrable de 1 ¾” / 45 mm para realizar un blitz attack y luego hacer transición a un ataque de menor caudal sin cambiar pitón, boquilla o la armada; tan solo la presión de salida en bomba.

Las sospechas de un comportamiento relativamente similar a las mangueras de 2”/52 mm cuyo coeficiente es 8, según IFSTA, se confirman con el resultado que entrega la tabla con un coeficiente de 9,6 para las mangueras de 1,75”/45 mm con copla DIN C. Si bien no ganan en menor resistencia al paso del agua que las mangueras que vienen a reemplazar definitivamente si ganan en maniobrabilidad y permiten, previo ajuste de la presión de salida en bomba, de movilizar los mismos máximos caudales considerados aceptables para un ataque de interior (125 a 250 gpm/473-946 lpm).

Un importante dato es que la boquilla usada (15/16”) permitió llegar a los 250 gpm/946 lpm con 246 psi en bomba con una presión en punta de 92 psi que son casi los 100 psi que requeriría un pitón difusor regulado al mismo caudal; eso quiere decir que a 254 psi en bomba es lograble un chorro de 250 gpm/946 lpm en una armada de 90 metros con un pitón difusor; claro que nos excederíamos de la presión tomada como límite; entonces ¿si acortamos de 90 a 75 metros la armada reduciendo un poco la PR por el largo? O ¿Si usamos una boquilla lisa más grande, ejemplo 1” requiriendo menor presión para 250 gpm/946 lpm en punta? No es fuera de rango bombear un par de segundos (si, segundos que es lo que dura un golpe tipo blitz attack) a 18 bar/261 psi y luego bajar a unos cómodos 6 a 7 bar/ 87 a 101,5 psi permitiendo ahorrar material menor, personal y tiempo (mucho más rápido es simplemente bajar la presión en bomba que coordinar el avance y apertura de un pitón menor luego del golpe del pitón mayor).

Es interesante, para aquellos que tienen armadas preconectadas, establecer la PR real de sus mangueras; en otros países vecinos que nos leen usan medidas diferentes de mangueras de las oficialmente usadas en Chile con acoples diferentes (mangueras de 1”/25 mm o 2,5”/65 mm y coplas en hilo NST o BSP); sería bueno que cada uno pudiera realizar la medición real de su material antes que solo guiarse por valores referenciales, que a la hora de la verdad tan solo son eso: referenciales.

Los invitamos a comentar: ¿Cómo realizarías, ahora, tu ataque con 45mm? Atentos... VA EL AGUA!

Artíc*** escrito por: Yuri Cursach C., Francisco Ortiz S, Jaime López Sepúlveda, Cristian Guzmán C., Alejandro Diedrichs B., Justin Lange, Paulo Pautasso, Instructores de “Va el Agua! LLC”.-

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.

[Jose Luis Salto]

en mi cuartel usamos mangueras de 1 pulgada, 1,3/4 y 2,5 de 25 metros cual es el calculo para saber cuanta agua carga cada manguera y cual es el calculo de perdida por rozamiento en cada mangurera de 25 metros con acoples stors

gracias