Mitos y Realidades Sobre Hidraulica

[xbrandyx]

Como estan colegas! Abro este tema para aclarar dudas que aparecieron (y no fueron aclaradas) durante la fase final del curso de conductores clase F.

Todo OK. y claro con los temas hasta que aparecio el famoso tema de la "hidraulica":

Se mostro un video de la CAMIVA y dentro de lo que se mostraba de uso de bomba, se dijo que la altura maxima de abastecimiento de aguas abiertas era de 5.5 Metros. Esto llevo a un pequeño debate, donde el instructor cerro con que esa es la altura promedio de las ciudades de Chile respecto al nivel del mar... para serles francos, no me senti satisfecho con la respuesta. Para intentar entender, le pregunte cual es la depresion maxima que genera la bomba? me me dijo que no sabia... asi que me puse a analizar el tema un poco mas a fondo para poder entender y aclarar esta confusion y distintas opiniones que teniamos entre todos.

Segun entiendo, la altura maxima de abastecimiento en aguas abiertas es de 10.33 metros, y esta no es afectada por distancias horizontales (gracias elkete!). Lleve esto al papel para ver que tiene que ver la "altura respecto al nivel del mar", y mi conclusion fue un poco distinta.

La presion atmosferica, es aplicada tanto sobre la superficie de nuestra fuente de agua como al interior de nuestros chorizos y la turbina... por lo tanto esta presion atmosferica es despejada de la formula y quedamos que nuestra altura maxima depende de la altura de columna de agua solamente. Sabemos que: 1 atmosfera = 760 mmHg = 1.01 BAR; Recordando el panel de nuestros cuerpos de bomba, aparece en el manovacuómetro que nuestra maxima "depresion" que podemos generar es de 1 BAR, y supondre que esta es la maxima.

Esto lo llevamos al papel, igualamos una columna de agua de altura desconocida con la presion de 1 bar de depresion, y nos da justo 10.33 metros como maxima altura de "succion" (la misma que hemos dicho de antes que ES la altura maxima); entonces concluí que en realidad no dependemos de la "altura respecto al nivel del mar" para saber cuanto es lo maximo en altura que debemos estar de una fuente de agua para poder abastecernos.

Despues de la clase, converzando y esperando la evaluacion teorica, le explique esto a unos colegas y aun asi me dijeron que estaba mal y que la altura respecto al nivel del mar si tiene incidencia y que 10.33 metros son TEORICOS, no realmente practicos. Entonces me pregunte: ¿Una columna de 10.33 metros de agua, pesa lo mismo en Santiago como en Puerto Montt? ¿Si pesan lo mismo en ambas ciudades, entonces porque deberiamos tener alturas maximas distintas para poder levantarlas, si las bombas tiene una fuerza fija para poder hacerlo?

Espero sus respuestas, y puedan aclararme como es la cosa al final!!!
Saludos.

 

[vichox]

Tu analisis en base a lo que piensas es correcto, pero tienes un error en tus conceptos.
La bomba genera la presión negativa dentro del chorizo por lo tanto la Pº atmosférica es la responsable de que el agua que succionamos entre a los chorizos y posteriormente a la bomba, no es que la bomba "chupe" el agua desde donde nos abastecemos.
Saludos

 

[xbrandyx]

En eso estamos claros Vichox, por lo mismo hable de depresion (ó presion negativa) un par de veces y al final puse "chupar" entre comillas (para no decir una vez mas abast. de aguas abi.). Como analisis paralelo, cuando usas bombilla en un vaso, tambien generas depresion para que el liquido que tomas suba por ella... pero ese caso tranquilamente lo llamamos "chupar la bombilla".

Saludos.

 

[Milobombero]

Recordando el panel de nuestros cuerpos de bomba, aparece en el manovacuómetro que nuestra maxima "depresion" que podemos generar es de 1 BAR, y supondre que esta es la maxima.

La bomba "levantará" 1 bar en Angelmó o en La Paz, pero ese bar no va a significar mayor altura que la cota (medida en metros sobre el nivel del mar) permite.

No soy para nada experto en numeros asi que no se como demostrartelo (A pesar que es fisica basica de 4to medio).

Pero en Santiago (aprox 550 msnm) la altura maxima para aspirar es aprox 8 metros, ni aunque le pongas la bomba mas poderosa del mundo a -20 bar va a chupar ninguna gota sobre esa altura.

 

[mvh]

Estimados

Los metros sobre el nivel del mar afectan a la presión atmosférica del lugar. Los 760 mm Hg se suponen en "condiciones normales", es decir, a 40° latitud Norte, 15°C, a nivel del mar.

Bueno, en la práctica, en La Paz hay una presión mucho menor a los 760 mm Hg. ¿importa eso? Me imagino que sí.

En la práctica, también, me parece que entre nivel del mar y 600 metros de altura de Santiago no hay una diferencia significativa. Así, si a nivel del mar la altura máxima de succión es de 10.33 m, en santiago no creo que sea mucho menor.

Ahora, esas son medidas teóricas, que dependen de varios factores, como hermeticidad de todo el sistema (incluyendo la unión del chorizo al cuerpo), la condición de la bomba misma, etc. Bueno sería que alguien que haya hecho pruebas comentara cuál es la altura máxima que ha logrado. Yo me inclino a pensar que debería estar en unos 8 m.

Un abrazo

 

[Elkete]

XBRANDYX; el instructor...o era muy cuentero, o estaba muy confundido (¿habrá sido la altura? jeje).

Cuando una bomba "chupa" que es un término absolutamente correcto, cada vez que se chupa se produce una depresión, y la presión atm empuja el agua por el chorizo, o por la bombilla.

Pero lo de los 5,5 m como altura promedio es una incompresión de como funcionan las cosas....por decirlo suavemente. Los 10.33 se pueden obtener con bomas de laboratorio, pero las bombas de incendio no son tan "cototas", ni necesitan serlo.

Las bombas pueden aspirar a tanta altura como la presión atmosférica y la bomba de cebado se los permita. A nivel del mar una bomba de cebado (o sea la que se usa para sacar parcialmente el aire del sistema) normal podrá aspirar hasta unos 8m de columna de agua.

Ojo, la bomba cuando está aspirando o "chupando" crea mayor depresión (no existe la presión negativa, aparte del nombre) que la bomba de cebado, mientras mayor el caudal mayor será esa depresión, es cosa de mirar el vacuómetro cuando está en aspiración, fíjense que la bomba de cebado está desconectada, y sin embargo el vacío es mayor que el que se necesitó para que el agua llegara a la bomba.

Si estás a 5,5 m de altura sobre el nivel del mar, la menor altura de succión es del orden de milímetros menos, si es que se puede ver, probablemente los instrumentos la notarán, pero en términos prácticos será lo mismo.

A 5,5 m de altura de aspiración, la capacidad de bombeo baja a la mitad en promedio, o sea una bomba CB180 de 4.000 lpm, aspirando con columna de 5,5m podrá descargar 2.000 lpm, y una CB90, algo más de 1.000 lpm.

Lo anterior se debe a que el agua ingresa con menor velocidad al chorizo merced al menor empuje que puede ejercer la presión atmosférica.

 

[Pitón Ruso]

Para tomar conciencia.


Realidad: Sólo algunos se interesan en aprender, si piensas distinto te invito al proximo gran incendio para que seas testigo Habrán muchas líneas de ataque de bajo litraje o caudal (LPM), (galonaje esta mal llamado, para Estados Unidos está bien (GPM)). Gritos y nerviosismo del voluntario demuestra falta de capacitacion y/o no tener dedos para el piano.
-Otra realidad: Uniones de 70 o 72 mm demuestra falta de información.
-Centros de Abastecimiento, una utopía.
-Algunos piensan que el máximo caudal de una tira de 50 (aka 52mm) llega a 950 lpm (250 gpm).
-Algunos prefieren que la bomba tire agua más de media Hora, en lugar de apagar el fuego en pocos segundos.
-¿Por que los fabricantes prefieren los chorros directos en los monitores fijos de la bomba?
-¿Cuando hacer una armada base?
-Planificacion en todos los hospitales, cines y colegios la realidad que es un mito.
-Tecnicas de chorro nadie promueve la ventilacion hidráulica por nombrar una técnica.
-Algunos piensan que 3DWF es una propiedad del televisor o de las salas de cine.
-Exceso de sirenas Federal, MOtorola, "papí" y claxon en un sólo vehiculo dificultan las comunicaciones.
-¿Alguien ha notado que es contraproducente dar la alarma general? el poco caudal de los grifos debe repartirse entre más bombas, el resultado son muchos chorritos inutiles para incendios.
-¿Por qué algunos sacan TODO el techo de una casa al ventilar?
-¿Por que los focos portatiles nos encandilan? se supone que son para ver mejor.
Y llego hasta aqui. tengo más.

Si estás leyendo esto significa que te interesa el tema de Caudal y quieres ser un mejor bombero, desgraciadamente hay otros que no lo harán.

En internet estan las respuestas, tu ahora estas en internet.

 

[xbrandyx]

Muchas gracias a quienes se han sumado a la converza.

Sobre la hermeticidad de las uniones y de todo el sistema para "levantar columna"... me parece que ese puede ser un factor que explica el porque no podriamos llegar a los 10.33 metros, que seria la altura en laboratorio o "condiciones ideales". De todas formas, aun no puedo encontrar cuanto es la maxima capacidad de las bombas de cebado de las CB90 y/o CB180.

Y hacia el tema de las capacidades de desalojo que nombro ELKETE: En los descriptivos tecnicos aparecen los maximos desalojos, pero a una altura de 3 metros desde la fuente de abast. ¿Hay alguna forma de conseguir un grafico que nos muestre los desarrollos a otras alturas? No creo que siempre estaremos a 3 metros... Si armamos la piscina de un Z, estamos a unos cuantos centimetros... eso aumentaria el deslojo maximo de la bomba.

Y sobre el mismo tema, los desalojos de 4000 lpm a 10 bares (CB180) y 2000 lpm a 15 bares (CB90), ambos a 3 metros de altura... estos cambian respecto a cuanta presion levanto en la bomba y me cuesta entender el grafico que hay en bomberos.cl (no se explica bien que representa cada eje). Si normalmente alimentamos a cierta presion para que no lleguen mas de 5 bares al carro que alimentamos, no estamos entonces entregando siempre 4000 lpm cierto?

Disculpen por el turro de preguntas, pero mi interes en comprender a cabalidad estos temas, es para llevarlos a nivel de compañia y luego de cuerpo (si es que pescan a un cabro nuevo como yo).

Lo otro, colega PITON RUSO... en una web sobre hidraulica para bomberos, encontre la siguiente tabla de "maxima agua eficiente" por lineas:

capacity of fire hose:

1 1/2'' hose (linea 38 mm) = 100 gpm
2 1/2'' hose (linea 63 mm * mas cercana a 50 mm) = 250gpm
3'' hose (linea 72 mm) = 500 gpm

*** Recordemos que nuestras lineas de "50", son realmente de 2'' !!! no de 2 1/2''!!! Por ende, el caudal maximo de una linea de 50 deberia ser menor a 250 gpm???

FUENTE: http://fireengineeriq.com/Hydraulics Formulas.htm



Saludos!

 

[nfd]

muy buen tema, desafortunadamente no manejo mucho el tema, aparte de lo que han hablado. yo tengo entendido que con 50 mm son 200gpm

 

[sebafireman6]

Yo tengo entendido que en una línea de 38 mm podemos obtener hasta 150 gpm y en 50 mm aprox. 300 gpm

 

[gonzaju2]

Mira:
Bien simple el concepto: lo que empuja el agua dentro de la columna es el peso de la atmosfera toda la boveda de aire sobre el lugar:
Al lado del mar (1 bar): mas aire, mas peso , cerca de los 10 metros
En las clases de fisica se habla de 1 atmosfera, y en lo estricto del concepto, se indica al nivel del mar para que los estudiantes asuman 1 atmosfera

En Santiago, esta cerca de la cordillera y el peso de esta boveda de aire es menor
Menos aire, menos peso, vas a hacer la columna a MENOS de 10 metros


Aquí viene la tecnología y resuelve el problema: lo pueden ver ya en uso por CBS
La alcachofa tiene una entrada de agua (storz) y llenas los chorizos con agua del estanque a presion con la misma bomba ….y listo….se hace la columna a cualquier altura sobre el nivel del mar, aun si llevamos la bomba al Tibet………bonito ah ¡!!!!

 

[Pitón Ruso]

Sólo para pensar un poquito


Un piton similar al Protek 368 posee las siguientes dimensiones:

WATERWAY: 1 3/8" (ducto interior 35 mm)
INLET: 2 1/2" ( entrada 65 mm)
OUTLET: 1 1/2" ( salida 38 mm)

Entregando Aprox entre 200 y 250 gpm (950 LPM) a 100 libras. (nominal)

Si por el waterway del piton pasan 250 gpm ¿Cuanto pasa por la manguera de 2" (50 mm)?
El orificio menor manda y ¿que pasa si se saca el piton de la manguera? saldra más agua, pero disminuirá la presión. ¿Que pasa si se aumenta la presion? ¿Seran los mismos 250 gpm?

 

[sebafireman6]

Pitón Ruso:

Tengo entendido que a mayor presión, podemos aumentar el caudal, el cual no es sustancialmente significativo, pero a su vez se produce un aumento directamente proporcional de la fuerza de reacción que ejerce el pitón.

Me explico, según mis conocimientos, un pitón protek 368 a 7 bares (100 psi) desaloja 250 gpm, con una fuerza de reacción aprox. de 70 kg, si aumento la presión al doble, es decir 14 bares (200 psi) tendré un aumento del desalojo del caudal (no recuerdo bien la cantidad exacta, pero de ninguna manera será el doble) y tendré una fuerza de reacción de aprox. 140 kg. por lo cual no resulta recomendable tratar de aumentar desalojo aumentando la presión.

Estoy en lo cierto o estoy equivocado??


saludos

 

[dog5]

Hace un tiempo plantee una pregunta similar sobre el caudal en una tira de 50 y 70 en este enlace:

http://www.elbombero.cl/foro/showthread.php/24820-calculo-de-caudal-en-mangueras?highlight=maximo+caudal

ademas de solicitar la formula o procedimiento con el cual se llego a los valores correspondientes, nunca logre obtener una respuesta clara.

 

[Elkete]

PRuso, si el pitón desaloja 250 gpm, por toda la armada pasarán 250 gpm: la salida de la bomba, las coplas, traspasos, etc.

Personalmente con mangueras de 50mm he descargado sobre 300 gpm (60m), con 70 sobre 500 gpm (60m), con 38 el máximo práctico son app 90 gpm, pura pérdida de tiempo y recursos.

Hace unos 40 años en USA las mangueras de 38 son consideradas obsoletas, como aquí vamos en algunas cosas 30 años atrasados, muchos las consideran lo máximo.

Han sido reemplazadas por las de 45 mm, las que tienen un caudal máx de app 220 gpm, con movilidad similar a las de 38mm.

 

[BOMBERCHILE]

Excelente debate, felicitaciones muchachos por la altura de miras.
Éste es el tipo de debates que da gusto leer.

 

[Pitón Ruso]

PRuso, si el pitón desaloja 250 gpm, por toda la armada pasarán 250 gpm: la salida de la bomba, las coplas, traspasos, etc.

Estamos claro en eso, por ahí puse el orificio de menor diametro manda (waterway del pitón)
Si por el pitón pasan 250 gpm.
Al retirar el pitón de la línea ¿qué pasa? ¿seguiran pasando 250 gpm?

Lo mismo pasa con nuestros pitones de chorro sólido (CS) de boquillas apilables similares a los del FDNY (12 mm- 28 mm = 1/2"- 1 1/8" Stacked tips) Cuando trabajamos con la boquilla de 28mm existe un mayor paso de agua y mayor alcance del chorro cuando el sistema tiene el agua requerida. He tenido el pitón en mis manos y se nota el aumento de la reaccion.

Realmente no he medido el caudal de una tira de 50 sin piton, SIN PITON, pero estoy seguro que es mayor a 250 gpm (950 lpm).

Un ejemplo, quizas no es el mejor:
Los monitores de CS Elkhart con boquillas de 2" (50mm) trabajando a 100 libras entregan 1.189 gpm seguramente alimentados con 2 líneas de 3" o en el peor de los casos de 2 1/2".
En otras palabras por la sección de la boquilla 50mm pasan más de 250 gpm, ojo la ficha técnica no señala el largo de la línea.

www.elkhartbrass.com vean esto es muy buena.

 

[Pitón Ruso]

Pressure Loss in PSI per 100' Hose

Fijarse en los GPM de las mangueras de 2"

 

[Elkete]

Bueno, de hecho una vez alimenté un monitor de 500 gpm con 15 mt de 50, 15 bar en la bomba, y eso que eran solo 15 mts. Fué con boquilla de 1-3/8" a 80 psi pitot.

Obviamente es por pura copucha, utilidad práctica muy poca, aunque con dos líneas de 50 la PR baja a unos 2 bar, para 8 bar PSB (Pres Salida Bomba).

El caudal por cualquier conducto tiene un límite práctico (en teoría es infinito) dado por la máx presión de la bomba, resistencia de las tiras, etc.

 

[gonzaju2]

Mito: -daño a la bomba por golpe de ariete
-romper matrices por golpe de ariete

realidad:
-no pasa (y debo decir nunca)
-no pasa (y debo decir nunca)

los datas e info para respaldar esta afirmacion, ya han sido publicados en otros posts (por mi)