CALCULO DE EQUIPO CONTRA INCENDIO
Alma HermosilloTarea3 de Octubre de 2022
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1.- INSTALACIÓN CONTRA INCENDIO
1.1.- CONSIDERACIONES PARA LA SELECCIÓN DE EQUIPO CONTRA INCENDIO
INCENDIO TIPO A.
INCENDIOS DE MATERIAS CARBONOSAS TALES COMO: PAPEL, MADERA, TEXTILES, TRAPOS Y EN GENERAL COMBUSTIBLES ORDINARIOS.
ES DE SUMA IMPORTANCIA GRANDES CANTIDADES DE AGUA O SOLUCIONES QUE LO CONTENGAN EN UN GRAN PORCENTAJE.
INCENDIO TIPO B.
INCENDIO DE ACEITES, GRASAS Y LÍQUIDOS INFLAMABLES E INCENDIOS SUPERFICIALES EN EL QUE ES ESENCIAL UN EFECTO DE RECUBRIMIENTO PARA SU EXTINCIÓN.
INCENDIO TIPO C.
INCENDIO EN MATERIALES Y EQUIPOS ELÉCTRICOS QUE EL USO DE UN AGENTE EXTINTOR NO CONDUCTOR DE ELECTRICIDAD ES DE PRIMERA IMPORTANCIA PARA SU EXTINCIÓN.
NOTA: La clasificación de los incendios es de acuerdo a la NOM-002-STPS-2010, en el indice 4 definiciones, 4.11 FUEGO.
2.- RESERVA CONTRA INCENDIO.
SE PREVERÁ QUE FUNCIONEN 4 (CUATRO) HIDRANTES AL MISMO TIEMPO DURANTE 100 MINUTOS MIENTRAS LLEGAN LOS BOMBEROS.
RESUMEN:
RESERVA CONTRA INCENDIOS = V4 = 75,600 LTS
TOTAL = 75,600 LTS
3.- SISTEMA DE PROTECCIÓN CON HIDRANTES
PARA EFECTOS DE CÁLCULOS EL INCENDIO SE CONSIDERA DEL TIPO A.
SE INSTALARÁN 8 GABINETES CONTRA INCENDIO ESTRATÉGICAMENTE PARA CUBRIR TODAS LAS ÁREAS, CON MANGUERAS DE 1 1/2" x 30 mts. DE LONGITUD LOS CUALES ESTARÁN CUBRIENDO EL INMUEBLE.
ADEMÁS, SE CONTARÁ CON EXTINTORES.
SE RECOMIENDA COLOCAR UN GABINETE CON EQUIPO CONTRA INCENDIO EN EL ACCESO A LA TIENDA, EL CUAL CONTIENE, UNA CARETA PROTECTOR FACIAL, GUANTES PROFESIONALES PARA BOMBEROS, HACHA PROFESIONAL PARA BOMBEROS Y LAMPARA SORDA.
LA RED CONTRA INCENDIO CONTARÁ CON DOS TOMAS SIAMESA DE 4", ADEMÁS SE RECOMIENDA INSTALAR UN HIDRANTE DE BANQUETA QUE PERMITA TENER UNA BUENA DISPONIBILIDAD DE AGUA, PARA QUE LOS BOMBEROS EN CASO DE SINIESTRO REALICEN SU TRABAJO MAS EFICIENTEMENTE.
LAS BOMBAS QUE SE SELECCIONEN DEBERÁN TENER LA CAPACIDAD SUFICIENTE PARA QUE FUNCIONEN 2 HIDRANTES AL MISMO TIEMPO EN EL CASO DE UN SINIESTRO. DE IGUAL MANERA LA BOMBA DEBERÁ GARANTIZAR UNA PRESIÓN MÍNIMA RESIDUAL DE 7.00 KG/CM2 (100 PSI) EN EL HIDRANTE MÁS DESFAVORABLE, PARA UN SISTEMA CLASE 2, COMO LO INDICAN:
Las normas de diseño de ingeniería electromecánica del IMMS, (Capitulo 2, punto 2.9.5.2 carga de bombeo total.)
Las norma técnicas complementaria para el proyecto arquitectónico (Punto 4.4.5.4.1 redes de hidrantes).
La NFPA 14. Edición 2016. Instalación de sistemas de tubería vertical y mangueras.
ADEMÁS ES CONVENIENTE QUE LA RED CONTRA-INCENDIO ESTE PRESURIZADA, PARA LO CUAL SE DEBERÁ INSTALAR UNA BOMBA JOCKEY. DE ESTA MANERA SE TENDRÁ DISPONIBILIDAD INMEDIATA DE AGUA EN EL MOMENTO QUE SE ACCIONE EL CHIFLON EN LA MANGUERA DEL HIDRANTE E INMEDIATAMENTE DESPUÉS ARRANCARÁ LA BOMBA.
4.- DATOS DE PROYECTO
GASTO DE UN HIDRANTE 189 LPM (3.15 LPS)
GASTO DE DOS HIDRANTES 379 LPM (6.30 LPS)
GASTO DE TRES HIDRANTES 567 LPM (9.45 LPS)
GASTO DE CUATRO HIDRANTES 756 LPM (12.60 LPS)
GASTO DE ALIMENTACIÓN PRINCIPAL 756 LPM (12.60 LPS)
PRESIÓN MÍNIMA RESIDUAL 7.00 KG/CM2
(A la salida del hidrante más crítico o desfavorable).
EL DIÁMETRO DE LAS TUBERÍAS DE LA RED CONTRA-INCENDIO, CONSIDERANDO UNA VELOCIDAD MÁXIMA DE 1.5 M/SEG RESULTA DE:
A).- PARA UN GABINETE O HIDRANTE
[pic 1]
D = 0.052 m= 2.04”
SE ESCOGE UN DIÁMETRO DE 2"
B).- PARA DOS GABINETES
[pic 2]
D = 0.073 m= 2.88”
SE ESCOGE UN DIÁMETRO DE 3"
C).- PARA TRES GABINETES
[pic 3]
D = 0.089 m= 3.50”
SE ESCOGE UN DIÁMETRO DE 3"
D).-TUBERÍA PRINCIPAL O 4 HIDRANTES
[pic 4]
D = 0.10 m= 3.93”
SE ESCOGE UN DIÁMETRO DE 4"
EL DIÁMETRO DE LA TUBERÍA PRINCIPAL SE DEJARA DE 3”.
5.- CARGA DINÁMICA TOTAL (CDT) DEL EQUIPO CONTRA INCENDIO
LA CARGA DINÁMICA TOTAL DE LA BOMBA SE DETERMINA PARA UN GASTO DE BOMBEO DE 12.60 L.P.S. Y SERA TAL QUE PRODUZCA UNA PRESIÓN MÍNIMA RESIDUAL DE 7.00 KG/CM2 (100 PSI) A SALIDA DEL HIDRANTE MÁS ALEJADO.
LA C.D.T. DE LA BOMBA SE HACE USANDO LA ECUACIÓN:
CDT = HS+HD + Hfs+Hfd+Hm
DONDE:
Hs=ALTURA DEL EJE DE BOMBA AL CEDAZO DE SUCCIÓN.
Hd= ALTURA DEL EJE DE BOMBA AL PUNTO MAS ALTO DE ALIMENTACIÓN
Hfs=PERDIDAS POR FRICCIÓN EN LA SUCCIÓN DE LA BOMBA
Hfd=PERDIDAS POR FRICCIÓN EN LA DESCARGA DE LA BOMBA.
Hm=PERDIDA DE CARGA EN LA MANGUERA
6.- CÁLCULO DE LAS PÉRDIDAS DE CARGA POR FRICCIÓN Y LOCALES EN LA SUCCIÓN PARA UN GASTO DE 6.30 LPS. (Hfs), UTILIZAMOS LA ECUACIÓN DE HAZEN WILLIAMS:
[pic 5]
DONDE:
hf= PERDIDAS POR FRICCIÓN (psi/ft’s de tubería)
C= COEFICIENTE DE FRICCIÓN DEL MATERIAL (adimensional)
Q= GASTO DISEÑO EN (gpm)
d= DIÁMETRO INTERIOR DE TUBERÍA EN (pulgadas)
7.- CALCULO DE LA CARGA O ALTURA DE LA TUBERÍA DE SUCCIÓN Hs:
ES LA ALTURA QUE EXISTE DESDE EL EJE DE LA BOMBA HASTA EL CEDAZO DE SUCCIÓN, EN NUESTRO CASO TENEMOS SUCCIÓN POSITIVA POR LO QUE LA DISTANCIA ES DE 0.00 METROS.
Hs = 0.00 METROS
8.- CALCULO DE LAS PÉRDIDAS POR FRICCIÓN EN LA SUCCIÓN DE LA BOMBA (Hfs):
PARA EL CALCULO DE LAS PERDIDAS POR FRICCIÓN EN LA TUBERÍA DE SUCCIÓN DE LA BOMBA SE REQUIEREN LOS SIGUIENTES DATOS.
LONGITUD DE TUBERÍA:
3.20 METROS DE TUBERÍA DE ACERO AL CARBÓN DE 4”.
Longitud equivalente de las conexiones Anexo No. 14 (Datos obtenidos de la tabla 8.3.1.3 NFPA- 14 Estándar para instalación de sistemas de tubería vertical y mangueras versión 2016)
LONGITUD EQUIVALENTE DE LAS CONEXIONES:
1 VÁLVULA MARIPOSA OREJADA DE 4”
DE LA TABLA DE LONGITUD EQUIVALENTE DE LOS ACCESORIOS.
VÁLVULA MARIPOSA OREJADA DE 4” 3.65 MTS x 1 = 3.65 MTS
LA SUMA DE LA LONGITUD EQUIVALENTE DE LOS ACCESORIOS ES 3.65 MTS.
POR LO TANTO LA LONGITUD TOTAL= 3.20 MTS + 3.65 MTS; L = 6.85 METROS.
APLICAR LA FORMULA DE HAZEN WILLIAMS
[pic 6]
PARA ACERO AL CARBÓN CED. 40.
C = 120
QT = 200 gpm (0.01260 m3/seg)
L = 22.47 ft’s (6.85 mts)
d = 4.26 pulgadas (0.1082 mts)
[pic 7]
hf ACERO AL CARBON DE 4” = 0.0058 psi/ft’s.
hf ACERO AL CARBON DE 4” = (0.010 psi/ft’s) x (22.47 ft’s) = 0.22 psi / 1.422 = 0.15 MTS.
hf ACERO AL CARBON DE 4” = 0.15 MTS.
9.- CALCULO DE LA CARGA O DISTANCIA VERTICAL ENTRE EL EJE DE LA BOMBA Y PUNTO DE ALIMENTACIÓN MAS ALTO (Hd)
ES LA ALTURA QUE EXISTE DESDE EL EJE DE LA BOMBA HASTA EL PUNTO MAS ALTO A DONDE SE ESTA ALIMENTANDO LA TIENDA.
EL PUNTO MAS ALTO, ES LA ALIMENTACIÓN AL RAMAL PRINCIPAL SOPORTADO DE ENTRE TECHUMBRE Y PLAFÓN, AL CUAL TENEMOS 8.00 METROS.
Hd= 8.00 MTS.
10.- CALCULO DE LAS PERDIDAS POR FRICCIÓN EN EL TRAMO PRINCIPAL DE ALIMENTACIÓN.
PARA CALCULAR LA PERDIDA POR FRICCIÓN TOTAL EN LA RED HIDRÁULICA CONTRA INCENDIO, SE DEBERÁ ESPECIFICAR EL PUNTO MAS CRITICO O ALEJADO PARA LA ALIMENTACIÓN.
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