Bombas. Hidráulica Básica para Bomberos PDF

**BOMBAS. HIDRÁULICA BÁSICA PARA BOMBEROS** 1. **FÍSICA BÁSICA. CONCEPTOS NECESARIOS** 1. **INTRODUCCIÓN** **Hidráulica,** rama de la física que estudia los fluidos, a las necesidades de los bomberos en el uso de los equipos y htas disponibles para el desarrollo de sus labores. 2. **LA DE...

**BOMBAS. HIDRÁULICA BÁSICA PARA BOMBEROS** 1. **FÍSICA BÁSICA. CONCEPTOS NECESARIOS** 1. **INTRODUCCIÓN** **Hidráulica,** rama de la física que estudia los fluidos, a las necesidades de los bomberos en el uso de los equipos y htas disponibles para el desarrollo de sus labores. 2. **LA DENSIDAD DE LOS FLUIDOS** **ρ,** magnitud referida a la cantidad de masa contenida en un determinado vol. Propiedad que permite medir la ligereza/pesadez de una sustancia medida a vol. cte. A \> ρ de un cuerpo + pesado parece. 1. **DENSIDAD ABSOLUTA** **ρ**, propiedad intensiva (*no depende de la cantidad de materia: la P, la Tª,* ρ *másica*), es resultado de la división de 2 prop. extensivas, masa y vol. **ρ absoluta o normal,** masa por unidad de vol. (**kg/m³**) → **ρ = m/v** Agua y aceite son sustancias inmiscibles, si vertemos uno sobre otro, el aceite flotará en la S superior del agua, ya que es -- denso que esta. Agua de mar + densa que el agua pura, se debe a las sales disueltas en ella. El agua puede encontrarse en la atm. en sus 3 estados de agregación: sólido, líquido y gas. Esta al **solidificarse** ↓ su **ρ, a partir de los 3,98°C**, a bajas Tªs al formarse el hielo ↑ su vol. respecto al agua en estado líquido. Por esto el hielo flota en ríos, mares...En otros líquidos el vol. ↓ por la ↓ de la Tª, en el caso del agua su vol.↑ con Tªs inferiores, la **ρ** del agua alcanzará su máx. valor al alcanzar esa Tª. **ρ (0°C) 917kg/m³.** 2. **DENSIDAD RELATIVA**  la del agua. El valor de la ρ de la sustancia se compara con la del agua, resultando en una magnitud adimensional. **Al ↑ la P ↑ la ρ y al ↑ la Tª ↓ la ρ**. Para calcular las **ρ relativas** las condiciones serán **1atm de P** y **4°C, ρ relativa agua 1kg/L.** Sustancias con \< **ρ** tienden a colocarse por encima de aquellas con \> **ρ.** **EJEMPLO BOMBEROS**: espumas sobre fuegos líquidos, en los que la espuma flota por tener -- **ρ** que el fluido, esto corta el aporte de O₂ a la combustión, lo extingue por sofocación. Para los gases, el valor de referencia usado será el del aire, con una **ρ** de **1,29kg/m³** medido en condiciones **1 atm. de P y 0°C**. Su **ρ relativa** se considerará = a **1**. Si conocemos los valores de **ρ relativa** de los gases podremos estimar su comportamiento. **EJEMPLO**: valores altos tenderán a caer al suelo, habrá \> concentraciones del gas a este nivel. **Butano: 2,1.** Valores + bajos que el del aire, **gas ciudad: 0,6**. . Dependiendo de la Tª, los gases ascenderán a cotas + altas, ↓ su Tª, filtrándose por huecos de ventilación interiores, pudiendo afectar a pisos de viviendas superiores en caso de fuga. 3. **CONCEPTO DE PESO** **Masa de un cuerpo**, propiedad característica de este, relacionada con el número y clase de las partículas que lo forman (kg). **Peso de un cuerpo,** F de atracción gravitatoria que ejerce la tierra sobre el cuerpo, siendo la magnitud de la F dependiente de la masa del cuerpo ya que la de la tierra es un dato conocido. Se mide en **(N), Kg fuerza**, Dinas... → **P = m\*g** Imagen que contiene objeto, reloj Descripción generada automáticamente  Peso de un cuerpo en la S de la tierra: **Gravedad**, relación entre el peso de un cuerpo y su masa, en la S de la tierra: **EJEMPLO**: persona con masa de 70 Kg, pesará en realidad **686,7N (70Kg de F).** Esta persona en la Luna seguiría teniendo la misma masa, compuesto por la misma cantidad de materia. Dado que la **F gravitacional** de la **Luna es 6 veces -** a la de la **tierra**, la fuerza de atracción, su peso en la luna, será 6 veces -, **144,45N (11,6Kg de F).** 4. **PESO ESPECÍFICO** **Peso específico (γ)**, de una sustancia, peso por unidad de volumen. Sistema técnico, se mide en kilopondios por metro cúbico **(kp/m³).** En el Sistema Internacional de Unidades, Nw por metro cúbico **(N/m³)** → **γ = P/v**  La ≠ entre el γ y la ρ, radica en la ≠ entre el peso y la masa: 5. **LA VISCOSIDAD** **Viscosidad (μ),** oposición a fluir de los fluidos (gas o líquido) a las **ε tg** al aplicar una F, oponiendo resistencia al movimiento de unas partículas sobre otras, resultado de los efectos de la cohesión y la adherencia de las partículas, **(kg/m\*s).** **.** Si la **μ** tiene un valor alto, el rozamiento entre las capas también lo será, no podrían moverse unas respecto de otras, o lo harían muy despacio. La Tª es uno de los parámetros que + afecta a la **μ**. Para los líquidos, la **μ** **↓ según ↑ la Tª**. El **↑ de la Tª, incrementa la Ec** promedio de las moléculas que componen el líquido. Este ↑ energético permitirá a las moléculas superar las F de atracción que operan entre ellas, ↓ la μ. **EJEMPLO**: aceite calentado en la sartén y aceite a Tªamb. **TABLA**: valores de **μ** del agua en función de la Tª. Al contrario que ocurre con los líquidos, en los **gases** un **↑ de la Tª** supone un **↑ de la** **μ.** En aplicaciones hidráulicas, se mantiene la **μ** cte para simplificar cálculos y extraer conclusiones matemáticas con un cierto rigor. Aun así, la **μ** condiciona el trabajo de bomberos, es el [valor proporcional a las pérdidas de carga producidas en instalaciones de agua.] PLG agua a Tªamb, μ despreciable, salvo en casos en los que si debe tenerse en cuenta. **Fluidos Newtonianos**, su **μ** permanece cte en el tiempo, la relación entre el esfuerzo cortante **𝞽** o cizalla y la tasa de **ε** es lineal. Ejemplo + claro de este tipo de fluidos es el **agua**. **Fluidos no newtonianos (pseudoplásticos)**, la **μ** varia con el 𝞽 que se le aplica: **miel, pegamento, geles...** Algunos sistemas automáticos de dosificación de espumógeno incorporados a las bombas de los vehículos de bomberos ofrecen la posibilidad de configurar sus parámetros de funcionamiento y regulación según el fluido usado en la mezcla. El comportamiento de un **fluido newtoniano (espumógeno común, lineal),** no actúa = que un fluido de **μ** variable como el de los no Nw, que tienen ≠ características reológicas (*estudian el comportamiento de los fluidos sometidos a carga mecánica*). **Espumógenos antialcohol**, considerados no Nw son usados para la extinción de incendios de **líquidos polares**. 6. **PRESIÓN** **.** De los conceptos + usados en el trabajo de los bomberos, parámetro usado en E.R.A, cojines de aire para rescate, instalaciones de agua y espuma... se origina siempre que se produce una resistencia a la circulación de un fluido, o una F que trata de impulsarlo, define la F aplicada por unidad de S → **P = F/S.** Para un mismo peso distribuido sobre ≠ S, la **P será - cuanto \> sea la S.** 3. **UNIDADES DE MEDIDA DE LA PRESIÓN** Podemos usar: **Pa, bar, atm**. La 1º unidad de medida usada para medir P fue el **mm de Hg**, por la capacidad de 1 columna de 760mm de Hg de lograr el equilibrio con la Patm. Torricelli 1643, usa la **atm**, es la que sostiene 1 columna de Hg de 76cm.. ≠ entre **atm. técnica, atm. normal o atm. física**. La 1º hace referencia a P ejercida por **1kgf/cm²**, la 2º expresa la P debida a **1 columna de Hg de 760mm**. Con el Sistema Internacional **(SI)** usaremos el **Pa**, define la P ejercida por una F de 1 Nw sobre una S de m² → **1Pa = 1N/m²** **CGS** (Sistema Cegesimal de Medida) la unidad de medida el \"baria\", = a 0,1Pa. Esta unidad se basa en el cm, gr y el s, unidad muy pequeña. Por esto se usa otra unidad un millón de veces \>, el **bar**. **m.c.a**, metros por columna de agua, muy usada en cálculo de pérdidas de carga en instalaciones de manguera cuando se trabaja a ≠ niveles. 4. **PRESIÓN ATMOSFÉRICA** También conocida como **P barométrica**, P medida sobre la S de la tierra, como consecuencia de la F que ejerce el P de la atm. por unidad de S. Estará condicionada por variables como la [altitud], al **↑ la altitud, la Patm ↓**, ya que la cantidad de aire que ejerce P es -. **TABLA**: variación de la P (m.c.a) según la altitud sobre el nivel del mar Valor de referencia, tomamos la Patm a nivel del mar **760mm de Hg = 1atm.** Torricelli, creó un sistema de medición de la Patm, basado en la F ejercida por la atm. sobre una sección de Hg → Llenó de Hg un tubo de 1m de largo, (cerrado por uno de los extremos) y lo invirtió sobre una cubeta llena de Hg. El nivel de la columna de Hg bajó varios cm, permaneciendo estática a unos 76cm de altura. La columna de Hg no caía debido a que la Patm ejercida sobre la S del Hg, y transmitida a todo el líquido y en todas direcciones, equilibraba la P que ejercía su peso. 5. **PRESIÓN RELATIVA** 6. **PRESIÓN ABSOLUTA** **P absoluta,** mide los valores de **P** sobre el **0 absoluto**, en la medición partimos del 0 en la escala, el 0 absoluto, el valor que obtenemos en un entorno de **vacío perfecto**. Un manómetro de **Pabs**, medirá una Patm de **1atm** y un manómetro de **Prel** Patm **0** **Pabs = Patm + Prel** 7. **PRESIÓN DE VAPOR** P a x Tª, recipiente cerrado con líquido y vapor en el interior en equilibrio dinámico. El líquido está formado por moléculas que chocan entre sí intercambiando E, algunas de ellas cercanas a la S tienen \ suficiente para saltar a la zona gaseosa y evaporarse. Según + moléculas pasan al estado vapor, la P int. del recipiente ↑. El ↑ de la P tendrá un límite marcado por la **P de vapor o vapor saturado**, punto en el que por cada molécula de líquido que pasa a estado gaseoso, otra molécula regresa al estado líquido. Será el **punto de equilibrio**. Cuanto \> sea el valor de la P de vapor, + posibilidades habrá de rotura del recipiente. El equilibrio se alcanza + rápido a \> S de contacto entre vapor y líquido. P de vapor saturado depende de 2 **factores**: **NATURALEZA DEL LÍQUIDO**: la **volatilidad** de un líquido (*propiedad de una sustancia de pasar de líquido a gas y dispersarse en el ambiente*) viene representada por el valor de su **P de vapor**, los que tienen valores + altos, son los + volátiles (gasolina), para cuantificar la peligrosidad de una sustancia encerrada en un recipiente, a la misma Tª, mantendrán una \> P que otros elementos -- volátiles. **TEMPERATURA**: Con el ↑ de Tª el valor de la P de vapor crece, no linealmente. Al ↑ la Tª, lo hace también la E en las moléculas, ↑ la \ de estas y la violencia de los choques entre ellas, pasando un \> nº de estas a estado gaseoso. 2. **LA HIDROSTÁTICA** 7. **INTRODUCCIÓN** **Líquido,** fluido cuyo vol. es cte en condiciones de Tª y P ctes, por la influencia de la gravedad (g), su forma quedará definida por el recipiente o entorno que la contenga. **Hidrostática**, estudio de los fluidos en reposo, su situación de equilibrio. 8. **PRESIÓN HIDROSTÁTICA** La variación de la P dependerá de la variación de la **profundidad**. Cuerpo sumergido en un fluido sometido a una P que depende de la cantidad de fluido sobre el cuerpo. Los fluidos pesan y ejercen Ps sobre el fondo y paredes del recipiente y sobre las Ss de los elementos que estén sumergidos en él, es la **P hidrostática**. Esta P provoca en los fluidos en reposo, una F Ʇ en las paredes del recipiente o la S del objeto sumergido. Otro factor que condiciona la P en el interior de un fluido es la **ρ** del fluido. **EJEMPLO**: Hg 13,6 veces + denso que el agua, a la misma profundidad en ese punto la P en el Hg será 13,6 veces \> que la del agua. S del líquido expuesta a la P ejercida por la atm, valor total de la P será Ia + de ambas. La **ρ** del agua es \> a la del aire (**1000Kg/m³** del agua frente a **1,29 Kg/m³** del aire) las variaciones de P causadas por el ↑ de la profundidad, resultarán mucho + significativos que las producidas en la Patm debidos a las variaciones por la altitud. Consideraciones teóricas relativas al comportamiento de los fluidos en reposo, para la comprensión de la hidráulica aplicada al trabajo de los bomberos: - P en el interior de un fluido en reposo ↑ al ↑ la profundidad. - Línea imaginaria H en el interior de un fluido, todos los puntos de la línea, mismo valor de P. - La ≠ de P existente entre 2 puntos en el interior de un líquido es la resultante de multiplicar la ≠ de nivel (profundidad) por la ρ y la g → **P = ρ\*g\*h** - La P ejercida en el interior de un líquido, actúa en todas las direcciones y sentidos, siempre **Ʇ** a las S de los cuerpos sometidos a dicha P. Se ejerce P en todas las direcciones por igual, la sección de la manguera inicialmente plegada adquiere la forma perfectamente circular debido la F ejercida por el agua. - Líquido que sale por la pared de un recipiente, lo hará Ʇ, su [\ en el punto de salida será proporcional a su profundidad.] . - Concepto del vaso comunicante. Si se llena un recipiente, cuyo fondo queda comunicado con otros tantos recipientes, el líquido depositado fluirá alcanzando la misma altura en todos los recipientes. No siempre se cumple el principio de la Hidrostática, la P depende de la cantidad de fluido por encima de ese punto, cantidad de fluido encima de A es - que, en B, pero tienen misma P. 9. **TRANSMISIÓN DE PRESIONES** Pascal → Un cambio de P aplicado a un fluido en reposo dentro de un recipiente se transmite sin alteración a través de todo el fluido. Es = en todas las direcciones y actúa mediante Fs Ʇ a las paredes que lo contienen.. **Teorema de Pascal,** funcionamiento máquina hidráulicas: prensas, gato, freno...Funcionan con la transmisión de P a un fluido por el uso de émbolos, pistones o similar. Su 1º aplicación es la **multiplicación de la F** en un punto mediante el uso de transmisión de Ps en **secciones ≠**. **EJEMPLO**: 2 émbolos de ≠ secciones A1 y A2 conectados, se vierte líquido en su interior. Ejercemos F1 sobre el émbolo de -- sección A1, se genera una P, que inmediatamente se transmite a todo el Iíquido. Esta P se transmite al émbolo de \> tamaño. La F es el producto de la P y la sección, resultará una F \> a la realizada para mover el émbolo pequeño. Experimento Pascal → barril repleto de agua y colocó encima del mismo un tubo de gran L, pero de sección muy pequeña. Lo llenó con tan solo 1L de agua, el barril explotó por la gran P que había transmitido a su interior en la V del tubo. [Bomberos] → htas hidráulicas de rescate, fluido usado para la generación y transmisión de P es **aceite**, se trabaja a P que rondan los **700bar** y se consiguen Fs de **190-200kN**, pudiendo elevar **cargas de hasta 200Tn**, dependiendo del fabricante y del tipo de hta. 3. **LA HIDRODINÁMICA** 10. **INTRODUCCIÓN** **Hidrodinámica**, ciencia que estudia los Iíquidos en movimiento. Parte de la mecánica de fluidos que define las leyes o principios que rigen su comportamiento. Por la complejidad del comportamiento real de los fluidos, suposiciones: - **Fluido incompresible**, podemos considerar el agua como incomprensible a las Ps a las que se trabaja en hidráulica y para aire a la \ por debajo de \/2 del sonido. - **Fluido no viscoso**, se desprecia la fricción interna entre las distintas láminas del fluido. - **Flujo estacionario**, la \ del fluido en un punto es cte con el tiempo. - **Flujo irrotacional**, no presenta torbellinos, no hay momento angular del fluido respecto de cualquier punto. Bajo estas suposiciones, consideramos que estamos trabajando con fluidos ideales. En caso de no poder despreciar la **μ** se trataría de fluidos viscosos, debiendo aplicar fórmulas + complejas. 11. **CAUDAL** **Q**, vol. de un fluido que pasa por una sección de un conducto por unidad de tiempo. Depende de la \ de circulación del fluido y de la sección de la tubería **m³/s o L/min**.. Existen muchos tipos de caudalímetros, uno es el de tubos **piezométricos**, funcionamiento, se basa en hacer pasar el líquido por un conducto en el que se ↓ su **Ø** levemente para después regresar a su **Ø** original. En esta reducción de sección ↓ la P de salida. La **ΔP** (diferencia) antes y después de la sección reducida es medida mecánica o electrónicamente. A \> **ΔP** \> es el Q.  Sistemas de dosificación de espuma, **caudalímetros de molino**, funcionamiento, molino con movimiento de giro de aspas con imanes en sus extremos, generan un campo magnético que se convierte en señal electrica identificando el Q. 12. **VELOCIDAD** División entre el Q y la sección del conducto **(m/s)** → **\ = Q/A** \ del fluido por un conducto, uso de una \ que evite, que por exceso provoque importantes perdidas de carga y cause sedimentaciones en el conducto. En instalaciones fijas (**viviendas**\...) \ que ronden los **2,5m/s.** Instalaciones de manguera usadas en los servicios de bomberos, los Qs para los ≠ **Øs**, a 2,5 m/s, ver valores en la tabla. Las Instalaciones de bombero pueden asumir \ \>, por tanto \> pérdidas de carga por la variedad de bombas. Qs de la tabla son típicos: 13. **MOVIMIENTO DEL AGUA POR EL INTERIOR DE LAS INSTALACIONES** El comportamiento del agua circulando por el interior de las mangueras no será = cuando circula a alta \ que cuando lo hace a baja. **\ critica**, el fluido pasa de comportarse de forma laminar a turbulenta. Reynolds observó que el flujo adquirido por un líquido dentro de un conducto, dependía de la \ del liquido, del **Ø** del conducto y de ciertas propiedades flsicas del Iíquido. Definió el nº de Reynolds. **Re \< 2100 → Flujo laminar,** agua circula a bajas \, partículas se mueven en trayectorias uniformes, desplazándose unas sobre otras como láminas interpuestas. **2100 \> Intervalo impreciso \< 4000** **Re \> 4000 → Flujo turbulento,** las líneas de corriente se cortan entre sí formando un movimiento caótico, se genera al ↑ la \ del fluido, por cambios buscos de dirección, codos o estrechamientos y formación de vórtices. Instalaciones de agua usadas por los bomberos para la extinción de incendios les corresponde el regimen de movimiento turbulento. **Manguera de 25mm** con agua fluyendo a 2,5m/s, Re aprox. de 56.818 **Manguera de 45mm**, Re de 102.272 14. **PRINCIPIO DE CONTINUIDAD** Principales fundamentos de la hidrodinámica. Consideramos instalación de manguera de varios tramos, flujo de agua estabilizado, la bomba impulsará agua a x Q, cantidad de agua en x tiempo. Si no hay fugas o derivaciones, la cantidad de **agua que entra por el 1º tramo** en ese intervalo de tiempo, **= a la que salga por el último tramo**. En ese tiempo todo el agua que entra sale → **principio de continuidad**, adaptación del principio de conservación de la materia. Conducto en el que se produce un estrechamiento de la sección, considerando un Q1, Q del fluido al pasar por la S1 , y Q2 como el Q que pasa por S2, los Qs permanecen ctes:  **↓ de sección del conducto ↑ de \ del fluido, ↑ de sección supone ↓ de \** \s en tramos de 25mm \> \s tramos de 45mm o 70mm para los mismos Qs. 15. **ENERGÍA DE UN FLUIDO** Un fluido ideal en movimiento, sin **μ** ni rozamiento, en circulación por un conducto cerrado, posee una energía cte a lo largo de todo el recorrido. Esta energía, se desglosa:  **ENERGÍA CINÉTICA**: energÍa que corresponde a la \ del fluido. ERROR, considerar la P dinámica como la obtenida mediante la lectura del manómetro en una instalación con agua en movimiento en su interior. La P dinámica es Ec del fluido debida a su \. Los **manómetros** usados **miden la P estática**, no la dinámica. Se trata de un fluido en movimiento. Esta P ↓ progresivamente por el consumo energético derivado del movimiento, por rozamiento, se debe a la F que ejerce el fluido en una dirección Ʇ a la S y por lo tanto a la dirección en la que se mueve el fluido. **ENERGÍA POTENCIAL**: E necesaria para vencer un cambio de altura. Punto situado aguas arriba, la **Ep ↑ la P ↓ la E** **necesaria para el bombeo**. Si la bomba estuviera en la parte baja de la pendiente y se desea impulsar pendiente arriba, la bomba deberá aportar + energía, tendrá que vencer la Ep generada por la altura y peso de la columna de agua. **ENERGÍA DE PRESIÓN DE FLUIDO:** generada por la P estática del fluido. Debida a la F que ejerce el fluido Ʇ a la S que lo contiene. V = vol. . Sumando los 3 componentes de energía, obtenemos la **Ecuación de la Energía Total** Para pasar de metros de columna de agua (m.c.a). necesario dividir el conjunto entre el producto masa x g. 16. **TEOREMA DE BERNOULLI** Bernoulli descubrió la ecuación fundamental que relacionaba la altura, la P y la \ de un **fluido ideal**, descubrió que no podían modificarse de manera independiente unas de otras, sino que quedaban determinadas por la energía mecánica del sistema. Conducto como el de la figura, se estudia la circulación de una porción de fluido a través de este, la energía total del fluido en el tramo S1, será la misma que en el tramo de S2 en los intervalos considerados. La energía permanece cte. **E1 = E2** Para aplicar la ecuación de Bernoulli, la instalación debe cumplir una serie de condiciones: - Fluidos incompresibles - No debe haber elementos intermedios que +/- energía, bombas - No se considera transferencia de calor - No hay elementos que generen pérdidas por fricción Existen parámetros que no pueden obviarse como son las pérdidas de carga o por rozamiento. Son las Fs de rozamiento que ocasiona la S del conducto por el que circula el líquido y que se oponen al movimiento de este. Necesario considerarlas añadiendo en el lado dcho de la igualdad otro componente +, PERDIDAS DE CARGA (PC). **Aplicaciones Bernoulli** → funcionamiento de los [proporcionadores] (*= dosificador o emulsor)*, de espuma, basado en el efecto Venturi cuyo fundamento se encuentra en el principio de Bernoulli.  **2-** **Funcionamiento del ala de un avión:** En la parte + curvada de \> L, las líneas de corriente se comprimen, por lo que las partículas de aire ↑ su \ de paso respecto a las de la corriente de aire que pasa por debajo. Este ↑ de \, provocará un efecto de succión hacia arriba por crearse una zona de depresión que atraerá el ala en la dirección ascensional. **3- \ de salida del agua a través de un orificio**: su valor solo variará según el valor de la altura en la que se encuentra la salida del Iíquido. Se considera que justo antes de la salida del Iíquido, su \=0, su P será la causada por la masa de fluido contenida encima del orificio. Una vez el agua sale del orificio, adquiere \. Su P se vuelve nula (Patm). Aplicando estas condiciones a la ecuación de Bernoulli, la expresión se simplifica: **4- La lanza**, equipo hidráulico situado al final de la manguera y por la cual se impulsa el agua, tiene un estrechamiento donde la energía de P que posee el fluido y proporcionada por la bomba, se transforma en \. Esta \ impulsa el agua a una distancia del fuego suficiente como para trabajar en condiciones de seguridad. La \ de salida se podrá calcular partiendo de la siguiente expresión de Q. Se denomina ecuación de descarga PL: P en punta de lanza K: factor de corrección de cada tipo de lanza 4. **ESTUDIO DE PRESIONES EN LAS INSTALACIONES DE BOMBEROS** 17. **PÉRDIDAS DE CARGA EN INSTALACIONES** Principales aspectos a considerar a la hora de calcular una instalación de agua. Un deficiente dimensionamiento puede causar falta de P en punta de lanza, por la acumulación de pérdidas de carga en la instalación y situación de riesgo para el personal. Hay que saber cuáles son los factores que ocasionan perdidas de carga y saber cuantificarlas. **Un ↑ de la P en la bomba del vehículo podría compensar estas pérdidas consiguiendo una P aceptable en punta de lanza.** Para que se den estas pérdidas, necesario que el fluido esté en movimiento. Si se tienen 3 tramos de manguera, con un manómetro en cada una, hasta antes de que se abra la lanza la P manométrica será la misma en todos los tramos. El agua empieza a fluir, aparecerán las perdidas por rozamiento, cuanto + alejado este el punto objeto de estudio de la bomba de impulsión, las pérdidas serán \>. Por esto es necesario saber calcular la capacidad de generar P de una bomba a la hora de realizar instalaciones de manguera muy largas, en fuegos forestales, cuanto + largas sean las instalaciones + severas serán las restricciones. 18. **FACTORES QUE INFLUYEN EN LA PÉRDIDA DE CARGA** **FACTORES QUE GENERAN PÉRDIDAS DE CARGA LINEAL**: las pérdidas se producen a lo largo de todo el conducto. Dependen de las prop. del fluido, de las características del conducto por el que fluye y del tipo de flujo. - **Prop**. **del fluido: viscosidad,** hará variar las pérdidas a lo largo del conducto. **A \> μ + pérdida de P.** - **Características del conducto:** - [Sección del conducto], a **\> sección** de manguera, **- serán las pérdidas**. Instalaciones de manguera de cierta L, preferible comenzar la instalación con tramos de mangueras de **Øs** de 70mm o 45mm si es posible. Relación entre el **Ø** de un conducto y su pérdida de carga para una misma L de tramo, se expresa: - [Longitud de la instalación], **a \> L \> pérdidas acumuladas**. Variación de P directamente proporcional a la L de la instalación: - [Rugosidad del conducto], factor que se opone al movimiento del fluido respecto a la S. A \> rugosidad \> pérdidas de P. Curvas de las pérdidas de carga de un tramo de 20m de manguera de 25mm de **Ø** a ≠ Qs. Se estima que sobre un solo tramo de manguera de **Ø** 45mm o de 70mm las pérdidas de P pueden llegar a 0,5bar. - **Tipo de flujo: Q del fluido**, **a \> Q \> pérdida de carga**. Q y \ influyen en el tipo de flujo que circula por el conducto. Cuando la \ hace que el flujo sea turbulento, generando pérdidas de P \>. Relación entre el Q y las pérdidas de carga se expresan: **FACTORES QUE GENERAN PÉRDIDAS DE CARGA PUNTUALES:** las que producen los equipos y accesorios integrados en la instalación. Los fabricantes de estos elementos proporcionan diagramas de carga en base a Qs y Ps usadas. Elementos y circunstancias + habituales en las instalaciones de bomberos que provocan pérdidas de P: - Reducciones para conexión de mangueras de ≠ **Øs. -** Proporcionadores de espuma, lanzas... - Codos, bifurcaciones... - Aplastamientos, dobleces... 19. **APLICACIÓN DE BERNOULLI A LAS INSTALACIONES DE BOMBEROS**  **INSTALACIÓN SIN DESNIVELES, HORIZONTAL:** no existe componente de altura por lo que el total de la energía: . **INSTALACIÓN CON DESNIVEL, SOBRE RASANTE:** bomba debe vencer el peso de la columna de agua, necesario elevar el agua para la extinción a una altura. La ecuación de la energía por lo tanto debe contemplar la P ejercida por esa masa de agua, que en la ecuación se reflejará con signo negativo, su valor será aprox. **1bar/10m de altura.** **INSTALACIÓN CON DESNIVEL, BAJO RASANTE:** el peso del agua favorece la impulsión debiendo + Ps con las ejercidas por la bomba. Necesario considerar estos conceptos a la hora de realizar ciertas instalaciones de agua. Llenado de un tanque desde un hidrante que se encuentra en la parte baja de una pendiente a gran distancia del depósito o grupo de bombeo, túnel en pendiente a través de su columna seca, [la columna de agua ejerce una P por la pendiente, que, sumada a la generada por el grupo de bombeo, podría llegar a valores \> a los recomendados para depósitos de los vehículos de extinción definidos por fabricantes]. En algunos depósitos, según materiales, tipo de rebosadero...una excesiva P podría dañar rompeolas (*deflectores, como los de los carters*) interiores. 5. **BOMBAS USADAS EN LOS SERVICIOS DE EXTINCIÓN DE INCENDIOS** 20. **INTRODUCCIÓN** En los servicios de extinción de incendios, las bombas que + se usan, son las destinadas a mover el agua de un punto de suministro hasta el lugar donde se efectúa la extinción, el estudio se centrará sobre todo en las bombas hidráulicas. **Bomba hidráulica**, máquina que convierte la Em que recibe de una fuente externa, motor de un vehículo, en hidráulica. Se manifiesta con un ↑ de la \ y P del fluido que circula en su interior. Al ↑ la energía del fluido, ↑ su P, su \ o su altura. 1ª bomba reconocida, El Tornillo de Arquímedes, función: elevar (bombear) un fluido mediante el giro de un tornillo en el interior de un cilindro hueco. 1ªs bombas accionadas manualmente por el personal de extinción, de ahí los bomberos. 21. **CLASIFICACIÓN** **Bomba**, máquina de fluidos. Cualquier dispositivo que intercambie Em con un fluido que circula en su interior, tipos: - **Máquinas hidráulicas**: intercambian E con un líquido incompresible, agua o gases de baja \, ventilador. - **Máquinas térmicas**: intercambio de energía con fluidos compresibles, turbinas de vapor. Las bombas se clasifican según su principal funcionamiento, teniendo las [bombas de desplazamiento + y las dinámicas]. 8. **BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO O VOLUMÉTRICAS** Bomba + característica de este modelo, el corazón humano, su 1º funcionamiento está basado en el de una bomba de pistones. La etapa de contracción, [sístole], se produce cuando el corazón lleva la sangre desde su cavidad ventricular izquierda hasta el sistema circulatorio del organismo, y la etapa de relajación, [diástole], ocurre cuando el corazón se llena con sangre nueva. Funcionamiento de las bombas hidráulicas de desplazamiento, llenado de una cámara y posterior vaciado progresivo. Dentro de este modelo de bomba tenemos[: bombas de émbolo, las aspirantes o las impelentes]. **Bombas de émbolo**, movimiento ascendente/descendente de un émbolo dentro de un cilindro hueco que aspira e impulsa el fluido por un sistema de válvulas o compuertas, que a su vez en función de la dirección del fluido permiten/bloquean el paso de este. 9. **BOMBAS DINÁMICAS O DE ENERGÍA CINÉTICA** Funcionamiento basado en el ↑ del momento cinético del fluido que se transforma en energía de P. Este momento cinético, propio de la masa de fluido ya que tiende a conservar su \ de giro, es debido a La Em que se intercambia con el rodete. Según la dirección del flujo a la salida del rodete pueden dividirse en: - **Bombas centrífugas** (salida **Ʇ** al eje) - **Bombas axiales** (flujo **ǁ** al eje), elevan mucho Q a poca altura, saneamiento, elevación de grandes trasvases y procesos industriales. - **Bombas helicocentrífugas** (flujo mixto), trabajan entre ambos campos de aplicación, pueden usarse en ambos con sus limitaciones. 22. **BOMBAS CENTRÍFUGAS** Usadas PLG en los vehículos de bomberos. [La P o altura que transmite la bomba es inversa al Q que circula por ella], bomba muy apta para trabajos de extinción, permite **Qs aceptables para unas Ps relativamente altas**, esto es la relación H/Q. En [intervención en inundaciones], durante los trabajos de achique, preferible lograr **grandes Q** de trabajo en perjuicio de la P cuyos valores, suelen ser -. Bomba centrifuga transforma la Em que transmite el motor del vehículo en E hidráulica, en Ec y Ep requerida. En el caso de las motobombas portátiles, también centrífugas, la Em que hace girar su rodete viene de un pequeño motor de combustión que está integrado en la motobomba. 10. **FUNCIONAMIENTO DE LAS BOMBAS CENTRÍFUGAS** Convierte la Em generada por el motor del vehículo, 1º en Ec y después en Ep. El motor transmite un movimiento giratorio mediante el eje de transmisión acoplado al motor. El rodete de la bomba acoplado al eje de transmisión gira solidariamente, moviendo el agua, que es impulsada al exterior del cuerpo de bomba debido a la F centrífuga que genera.  **1º fase**, eje de transmisión del motor del vehículo mueve el rodete de la bomba, este a su vez hace girar los álabes, que moverán el agua de entrada, consiguiendo +/- Ec. **2º fase**, los alabes proyectarán el líquido acelerado gracias a la F centrífuga producida por la \ del rodete, hacia el cuerpo de bomba. El cuerpo de bomba/voluta recibe el Iíquido y debido a la ↓ gradual de la \ en el interior del caracol/difusor en parte debido al ↑ de sección, la E de \, se convierte en energía de P. **P de salida** depende de varios factores, uno es la geometría de la bomba, **a \> tamaño de rodetes o \> nº de estos**, influirá directamente en el **↑ de la P de salida**. Casi totas las bombas instaladas en los vehículos de bomberos, tienen la posibilidad de trabajar en **baja (FPN) o alta P (FPH)**. La + habitual es la P combinada, posibilidad de impulsar tanto en alta P como en baja. *Accionamiento de selección de modo de trabajo, baja P (NP) o combinada (NF-HP) →* **1º etapa** corresponde al [circuito de baja]. El agua penetra por la entrada de la bomba y tras pasar por el rodete de baja, es impulsada por la salida de baja P. [Circuito de alta P], consiste en una serie de rodetes, **hasta 5** dependiendo del tipo de bomba, montados en **serie** sobre el eje de la bomba, formando un circuito independiente. Seleccionada la posición de trabajo de alta P o P combinada, el agua descargada por la 1º etapa es aspirada por la 2ª y a su vez esta agua es absorbida por la 3º. Según el agua va circulando de un **rodete a otro, va adquiriendo \**, que se transformará posteriormente en un **\> valor de P de salida** para unos valores de Q aceptables. 11. **CURVAS DE FUNCIONAMIENTO** Definen el funcionamiento de las bombas, formadas por puntos de funcionamiento garantizado para los que la bomba trabaja con **η** óptimo. Valores que da el fabricante, por ensayos de la bomba, realizados a ≠ \s de giro (**rpm**), estrangulando la bomba, abriendo el paso al agua progresivamente y tomando lecturas de Q y P. Conociendo las necesidades de P, a una \ de giro fija, obtenemos los valores del Q que nos dará la bomba según las curvas de funcionamiento. No existe un solo punto de funcionamiento óptimo, existen multitud de ellos. Para **bajas rev. valores bajos de P** **y** en cambio, valores **altos de Q**. Según se **↑ la \ de giro** en el motor, se pasará a una **curva de \> P y Q**. No obstante, dentro de la misma curva al ↑ el valor de P, ↓ el de Q. Cuando el paso del agua está cerrado, el Q (a la \ de giro que le corresponda) será nulo, y la P obtenida alcanzará su valor máximo. Curvas de funcionamiento para ≠ \ de giro, bomba **NH**-**35** de Rosenbauer, **etapa de alta P**. En condiciones normales, la bomba garantizara los puntos de funcionamiento reflejados en las ≠ curvas correspondientes a cada \ de giro. Para llegar a valores \> los de los puntos de funcionamiento, necesaria \ \> de giro, si fuera insuficiente optar por otro tipo de bomba. **TABLA ANEXO** Las bombas deben fabricarse según norma **UNE-EN 1028**, establece los [requisitos sobre puntos de funcionamiento garantizados.] El fabricante, además de las curvas de funcionamiento, debe reflejar los puntos óptimos de funcionamiento, según Norma **UNE 23 900-83**, el cumplimiento de estos puntos, aseguran al usuario el mejor **η** de la bomba en su uso. Esta establece el tipo de identificativo que le debería corresponder a cada bomba según sus puntos de funcionamiento. En verdad, cada fabricante usa un sistema de identificación ≠ para sus modelos. Identificación para la bomba **NH-35** Según la norma **UNE 23 900-83** Lo + habitual usar curvas Q/H, también se proporciona la curva Q/W (potencia), W que consume la bomba para impulsar el agua a Qs determinados para ≠ \ de giro. 23. **BOMBAS INTEGRADAS EN LOS VEHÍCULOS DE EXTINCIÓN** Impulsan el agua que aspiran del depósito que lleva el vehículo de una fuente externa como ríos, pantanos, pozas o fuentes de abastecimiento como los hidrantes o las bocas de riego. Importante saber cómo está integrada en el vehículo y como interactúa con otros elementos, depósito integrado en el vehículo, conducciones de aspiración e impulsión, circuitos de generación de espuma... 12. **DISTRIBUCIÓN DE LOS ELEMENTOS HIDRÁULICOS DEL VEHÍCULO CONJ. BOMBA-VEHÍCULO** ≠ elementos hidráulicos que forman un vehículo autobomba. Su funcionamiento hidráulico se pude extrapolar al resto de modelos. Este circuito tiene **4 etapas**: [abastecimiento de agua], ya sea interno o externo, [bomba, circuitos de impulsión y espuma]**.** La bomba, para trabajar necesita aporte cte de agua que obtiene de la **1ª etapa** del circuito, por aspiración de agua del depósito. Este depósito se llena de varias formas la + habitual es el llenado por la entrada directa desde un hidrante o a través de la bomba mediante la aspiración de una fuente externa: río, pozo, pantano\... Otra forma sería el llenado a través de la boca de hombre desde un depósito externo en altura por gravedad. **2ª etapa**, la bomba, recibe el agua por el conducto que la conecta con el depósito o por la entrada de aspiración. Para ello habrá que [observar que se abren y cierran las válvulas necesarias]. La bomba a su vez impulsa el agua a través de sus salidas en circuitos de baja y alta, hacia los [colectores] que darían salida hacia la 3º etapa. El agua que entra a la bomba y no se impulsa, se hace retornar al depósito a través del conducto de retorno. **3ª etapa**, las ≠ salidas habilitadas para conectar las mangueras, disponiendo PLG salidas de **70 o 45mm en el circuito de baja** **P, y 25mm para el de alta.** Los [carretes de pronto socorro], suelen estar conectados a la salida de alta P de la bomba, *solo es necesario desenrollarla para tener agua, siempre hay agua en el carrete y no hay que ir a los armarios laterales del camión, desplegar las mangueras y conectarlas*, empleando para ello mangueras rígidas de ≠ Ø (PLG **25mm o -**). **4ª etapa o generación de espuma** (no todos los vehículos disponen de ella), inyecta el espumógeno procedente de un pequeño depósito (PLG entre **150-400L**) en el circuito de salida de agua de **baja P** en función de la dosificación elegida y del Q de agua que circula a la salida de la bomba. Consideraciones importantes: - Si la **bomba** **está** **funcionando y no se está impulsando agua**, no circula agua por esta y no tiene un mecanismo de autoprotección, abrir ligeramente el [paso del retorno] para que el agua recircule y no se caliente en exceso, ya que a Tªs elevadas podría llegar a hervir y a dañar la bomba. - **Durante los trabajos con espuma**, conveniente limpiar con agua los circuitos que se hayan visto afectados por esta ya que al secarse puede formar una costra que se adhiere en conductos y válvulas impidiendo su correcto funcionamiento. NO RECOMENDABLE abrir la llave de paso de retorno ya que se podría contaminar de espumógeno el depósito de agua del vehículo, debiendo limpiarlo por el vaciado y llenado consecutivo con agua en varias veces. - **Apertura y cierre de las válvulas de paso** debe realizarse suave y progresivamente, de forma que la acción lleve de **1 a 2seg**. para evitar que la bomba sufra el efecto de los cambios bruscos de P. - El **cierre brusco** de una válvula de paso en la instalación exterior aguas abajo, puede causar una sobrepresión por la inercia (sobre todo \) de la masa de fluido tal que pueda dañar severamente la bomba. Fenómeno \"**golpe de ariete**\", y se puede atenuar cerrando las válvulas o la lanza de manera suave y progresiva. - Si el tipo de intervención lo permite, **trabajar a altas Ps** por el tamaño de la gota, por su \> Ec, que será + eficaz durante la extinción. También posibilita un **- consumo de agua**, circunstancia que hay que tener en cuenta en escenarios como los fuegos forestales donde el abastecimiento es + complicado. - Si la bomba se ve sometida a Tªs muy bajas (por debajo de 0˚ C), vaciarla del agua estanca en el cuerpo de la bomba, ya que, por la Tª, podría congelarse y reventar las conducciones debido al ↑ de vol. Algunas bombas, tienen pequeñas válvulas de vaciado, debajo del cuerpo de la bomba. Para el **vaciado de la bomba**, cerrar previamente la llave de paso del conducto de aspiración del depósito ya que podría [vaciarse todo el contenido del depósito] por la salida de vaciado del cuerpo de bomba. 13. **ABASTECIMIENTO** Abastecimiento de agua de vehículos de extinción, desde los **400-500L** de un **pick-up de montaña** hasta los **8000-12000L** de un **autotanque o vehículo nodriza**, pudiendo ser mucho \> en vehículos de aeropuertos, **vehículo autobomba** común **2000-4000L**. Estas capacidades no suelen ser suficientes para incendios considerables, 1ªs tareas de los responsables de intervención, asegurar el abastecimiento de agua. Alternativas de abastecimiento: 1. **HIDRANTES, FUENTES EXTERNAS** 1ºs fuentes de abastecimiento, deben proporcionar agua con Q y P suficiente como para llenar el depósito de un vehículo en un tiempo aceptable, aunque es casi imposible garantizar su efectividad en cuanto a valores de Ps y Q, así como su disponibilidad fuera de entorno urbano. **RD 1942/93**, Reglamento de Instalaciones de Protección contra Incendios, trata sobre los [tipos de hidrantes existentes], como las obligatorias **UNE 23405, UNE 23406 y UNE 23407**, para los [hidrantes destinados a la protección contra incendios]. Cumplimiento de especificaciones para los [racores] en **UNE 23400**. El **RD 2267/2004**, establecimientos industriales que deben tener hidrantes y las condiciones de cumplimiento sobre Qs que deben mantener durante un tiempo mínimo, según el riesgo intrínseco (propio, inherente) del establecimiento. Los \> problemas surgen en zonas -- pobladas, Q y P de agua suele ser insuficiente. PLG, los hidrantes serán de tipo [arqueta, enterrados o de columna, aéreos], los cuales son + cómodos y fáciles de localizar, pero quedan expuestos al temporal.  El **hidrante** se [conecta] directamente a la [entrada del depósito], ubicado fuera donde la bomba, PLG en parte inferior o costados. Paso de agua directo al depósito, si llave de paso abierta. La **\ de llenado** depende del Q y P que disponga la red local de abastecimiento. Si es posible, la alimentación se conectará a la toma de llenado del depósito, puede venir de un hidrante, de otra autobomba o de una motobomba, por una manguera de **70mm, a \> Ø de manguera + Q permitirá pasar y + rápido será el llenado**. Algunas veces puede usarse la boca de hombre como 2ª entrada de alimentación para aprovechar al máx. el Q suministrado por la fuente. 2. **ASPIRACIÓN** A falta de hidrantes, se puede abastecer el camión por la entrada de aspiración de la bomba de fuentes externas. Actuación de la bomba, varios mangotes (**Ø100 o 110mm**) se conectan a la entrada de la bomba y aspira el agua, impulsándola por el retorno hacia el depósito. En ocasiones se ↑ la capacidad de entrada al depósito conectando **manguera de 70mm a la salida** **de baja P** con la entrada directa de alimentación del tanque. Procedimiento general: 1.  Se conectan los mangotes a la bomba según la distancia (**a - distancia, mejor aspiración**) hasta la fuente de abastecimiento. Mangotes bien conectados para una conducción estanca, nos ayudaremos de la [llave de medio punto]. Antes de sumergir el otro extremo en el agua, conectar la \"válvula de pie\", \"cebolla\" o \"alcachofa\", cuyas misiones son dos: evitar la entrada de impurezas a la bomba (pequeñas ramas, hojas\...) mediante el filtro que lleva incorporado y evitar con la válvula que lleva dentro, la descarga del agua durante el cebado (*proceso de reemplazar el aire en las mangueras de succión y la cavidad de succión de la bomba con agua cuando se opera con un sistema de aspiración*). Esta válvula suele disponer de 2 argollas, una de sujeción/elevación y la otra se usa para abrir la válvula una tras acabar el trabajo para liberar los mangotes del agua que contienen, hacerlos + livianos para su recogida. 2. Se conecta la toma de F de la bomba. Se trabajará en baja P, interesa sobre todo el Q y no la P.  3. Válvulas de paso del retorno cerradas para permitir el cebado y la de llenado desde el depósito. 4. Antes de aspirar, cebar la bomba, supone crear una depresión o vacío en el circuito. Así, la Patm existente es suficiente para empujar el líquido y elevarlo por los mangotes. 5. Si la altura teórica de aspiración es la atmosférica, **10m 1atm**, la real siempre será - por las perdidas por rozamiento generadas, la altitud (**a \> altitud - Patm**), o la Tª del agua (al ↑ la Tª, ↓ la altura de aspiración por la P de vapor). La altura real se ↓ a **7-8m** (altura máx. que permitirán los **4 mangotes** que suelen transportar los vehículos de extinción para la aspiración). El manovacuómetro de la bomba no suele pasar de **-0,7bar de depresión**. Sobrepasar este valor podría causar **cavitaciones**. Existen muchos cebadores, *accesorio de bomba centrifuga que crea un vacío dentro del cuerpo de la bomba y de la línea de aspiración para que el agua empujada por la Patm se escurra hasta el impulsor*, para bombas, [cebadores de eyectores de gases] basados en Venturi (aprovecha los gases del tubo de escape para generar el vacío, hasta los [autocebantes] (por llenado por agua), usan bombas depresoras de vacío independientes de la bomba principal, los de [anillo de agua] (se basa en la depresión que produce el agua al girar el rotor de paletas que proyecta agua sobre la periferia cilíndrica formando un anillo de agua) y los [cebadores de membrana o de pistones], la aspiración se realiza mediante el movimiento de 1 o + pistones que se deslizan dentro de unos cilindros. Al bajar el pistón, se crea una depresión en la línea de aspiración y entra el aire, al subir el pistón se permite la salida de aire. 6. Una vez cebada la bomba, se desconecta el cebador (en algunas bombas la desconexión es automática), se abre el retorno y se acelera la bomba para comenzar con el llenado del depósito. Problemas 1ºs de la aspiración, la **cavitación,** se genera cuando el fluido viaja por una zona de **-- P que su P de vapor**, vaporizándose el líquido y generando burbujas. Estas burbujas viajan con el líquido a zonas de \> P, implosionando y volviendo a estado líquido. La F al aplastarse las burbujas contra la pared que golpea, genera altas Ps de hasta cientos de atm. causando efectos devastadores sobre las paredes de la bomba similares al de la corrosión. Conveniente prestar atención a las señales que produce, detectables en forma de ruidos, vibraciones y golpes o la incapacidad de la bomba de ↑ la P a pesar de acelerarla o un comportamiento errático de la aguja del manómetro. 24. **OTROS TIPOS DE BOMBAS** 14. **TURBOBOMBAS** **Turbobombas o hidrobombas**, equipos hidráulicos usados PLG para la **evacuación de líquidos en inundaciones o embalsamientos**. La bomba del vehículo impulsa el agua a P, que hace rotar el rodete de la turbobomba, haciendo retornar el agua de nuevo al depósito del vehículo, actuando como una correa de transmisión. El movimiento giratorio del rodete hace que el agua del embalsamiento sea aspirada por la turbobomba por las rejillas e impulsadas mediante mangueras conectadas a la salida de la turbobomba. Puede usarse con aguas sucias ya que el líquido que mueve el rodete y que recircula a la bomba del vehículo, no se mezcla en ningún momento con el líquido que se aspira para ser impulsado al exterior. Equipos relativamente ligeros y manejables, apenas necesitan mantenimiento. Su curva de funcionamiento dependerá de la Ec transmitida por el vehículo por el agua impulsada. Uso recomendado en circunstancias en las que no se dispone de suministro eléctrico o en atmósferas explosivas. Además, pueden instalarse varias turbobombas en serie, mejorando los Qs de impulsión de agua hacia el exterior. Las curvas de funcionamiento al = que, con las bombas centrífugas comunes, variarán de un fabricante a otro. Estos valores también dependerán del Q y P que consiga impulsar autobomba. Turbobomba estándar, puede lograr Qs de salida al exterior de entre **1000 y 2000L/min** con el vehículo impulsando en baja P **5-10bar** y recirculando Qs entre **800L/min y 1.200L/min**. 15. **ELECTROBOMBAS** Bombas sumergibles, usadas PLG en **inundaciones de pozos, garajes...**Aspiran el agua embalsada y la impulsan a través de una instalación de manguera hacia una zona donde no cause daño, arquetas en vía pública, ríos...Las curvas Q-P variarán por el fabricante y modelo. Modelo de bomba de **bajo Q**. Requieren de alimentación eléctrica por lo que, para lograr cierto grado de autonomía durante las intervenciones en inundaciones, requiere de un grupo electrógeno o suministro alternativo. Tienen un **medidor de nivel** de agua, PLG en forma de boya flotante, la misión de esta es desconectar la electrobomba en cuanto el nivel de agua ↓ por debajo de un valor predeterminado la boya hará contacto y desconectará la electrobomba, impidiendo que trabaje sin agua. Una vez se instalan, pueden dejarse trabajando casi sin supervisión. Se recomienda la instalación de un codo para evitar que la salida de la manguera sea en V hacia arriba y al conectarla y cargarla con agua, tienda a inclinarse debido a su propio peso y produzca dobleces o cocas. **Ventaja**, muy manejables y ligeras, transporte y colocación sencillos, en ocasiones, para inundaciones de cierta entidad la evacuación de agua podría llevar mucho tiempo por las limitaciones de Q, teniendo que elegir otro sistema. 16. **MOTOBOMBAS** Tiene un pequeño motor, **4T potencia 150cc** añadido a la bomba. El movimiento giratorio que genera el motor se transmitirá al rodete de la bomba, que al igual que la instaladas en los vehículos, suelen ser bombas centrífugas con un sistema de cebado que PLG es **autocebante**. Bomba transportable, por alto peso, **30 y 50kg**, no son tan manejables, necesario buscar una ubicación fija de trabajo para \> comodidad del interviniente.. Tienen un bastidor tipo jaula que permite su transporte y la protege. Se les instalan ruedas para facilitar su movilidad. Además, dispone de un depósito de gasolina y otro pequeño de aceite para lubricar. Según su curva pueden ser de **Q o de P**. Las de **Q** se usan para **achiques** y para **alimentación de vehículos**. Las de **P** son + adecuadas para **conexión de mangueras de ataque**. A pesar de su tamaño -, pueden caracterizarse por curvas de funcionamiento parecidas a las bombas instaladas en los vehículos de extinción, alcanzando hasta **50bar** para Qs bajos. **Motobomba de P**, se usa para cubrir ausencia del vehículo de bomberos o para complementarlo. La **motobomba de Q**, PLG se usa, para evacuación de aguas limpias/sucias en situaciones de embalsamiento o inundación, aspiración de agua y abastecimiento de vehículos de extinción. Por su tamaño, es posible transportarla a ríos o acuíferos para abastecerse de agua, donde los vehículos autobombas no pueden acceder. En **incendios forestales**, habituales las motobombas instaladas en la orilla del río con los mangotes preparados para aspirar el agua y con una instalación de manguera hasta la carretera o zona accesible para vehículos de extinción, de forma que estas no necesiten realizar toda la instalación de aspiración, solo conectar la manguera que viene de la motobomba a la entrada de llenado del depósito. 6. **EMPLEO DE ADITIVOS (EN AGUA)** 25. **INTRODUCCIÓN** Aditivos que varían las propiedades del agua, tanto para mejorar su calidad como para modificar su comportamiento y adaptarlo a las necesidades. 26. **HUMECTANTES O ALIGERANTES** **Objetivo, ↓ la σsup** del agua, ya que es elevada, teniendo baja capacidad de penetración en ciertos combustibles sólidos incendiados, apilamientos de madera, fardos de paja\...Al añadir este aditivo y ↓ la σsup, mejora la penetración dentro del combustible, llegando a zonas antes inaccesibles. Al ↑ la S de contacto del agente extintor que absorbe el calor, se facilita la extinción rebajando la Tª interior del sólido. Es un aditivo para **mejorar la penetración en los sólidos**, para fuegos de clase A. Asegurarse antes de usar cualquier aditivo, ya que en ocasiones pueden ser tóxicos o corrosivos. Principales agentes humectantes, los jabones. Los generadores de espuma o espumógenos también ↓ la σsup del agua. 27. **ESPESANTES** Se busca que el agua se **adhiera + fácilmente al material combustible** formando entre su capa superficial y el comburente una capa de \> espesor y resistencia. Se usan productos como la bentonita, *arcilla de grano muy fino*. Para la extinción de incendios, que el agua tenga baja **μ** puede ser problemático, ya que la capa adherida a la S del combustible tendrá muy poco grosor. Para ↑ durabilidad y resistencia de la capa se necesita un \> espesor, se consigue ↑ la **μ,** \> capacidad de refrigeración y tarda + en escurrirse por la S, se consigue con la adición de espesantes. Uso habitual en incendios forestales, forma una gelatina que se adhiere a las hojas y maleza y tarda tiempo en secarse. El gel se mantiene hasta que entra en contacto con el fuego, es cuando actúa soltando el agua contenida, método eficaz. Al adherirse a la S y no favorecer la penetración, la extinción se localiza en las capas superficiales del combustible. 28. **RETARDANTES** **Aditivos retardantes**, productos químicos muy usados en incendios forestales. Aditivo disuelto en el agua usada en la extinción, una vez impregnada la vegetación mantiene durante h. la capacidad de **inhibir** la combustión, retardando la propagación del fuego (pierde intensidad y puede extinguirlo), permitiendo a los intervinientes una \> capacidad operativa. 2 grupos, según el tiempo de permanencia de sus propiedades extintoras: - **Retardantes de corta duración:** duran hasta que el agua se evapora por el calor, se usan **espumógenos o viscosantes**. - **Retardantes de larga duración:** aunque el agua se haya evaporado, el producto mantiene su efecto retardante, agua es el medio de transporte no se usa como retardante. El producto afectado por el calor del fuego forma unos residuos derivados del C de combustión muy lenta y que dificultan la propagación del incendio. Se tienen que respetar las proporciones recomendadas por el fabricante al mezclarse con el agua, PLG **1/3 aditivo 2/3 agua,** para una efectividad máx. de la mezcla. El aditivo puede causar corrosión en el depósito del vehículo por lo que en ocasiones se usará otro depósito desde el que se inyecta el retardante en la conducción de agua. El [uso de retardantes] dentro de los métodos de lucha contra incendios está incluido en los **ataques indirectos**. Usándose PLG para la realización de franjas cortafuego en los frentes/flancos del incendio. 29. **OTROS ADITIVOS** Existen muchos aditivos que modifican las propiedades físicas y químicas del agua y que a veces son empleados en los servicios de bomberos: **anticongelantes**, al mezclarlo con el agua ↓ su punto de congelación, los **inhibidores de corrosión**, para evitar efectos negativos de otros aditivos como la corrosividad o **modificadores de flujo** ↓ pérdidas por fricción al fluir por una canalización. 30. **ESPUMAS** 17. **INTRODUCCIÓN** **Norma UNE-23.603,** la **espuma** usada para la extinción de incendios es un agregado estable de pequeñas burbujas, existen muchos tipos de espuma con ≠ propiedades extintoras y eficacias. Variarán según el fabricante, componentes, el origen, la dosificación del espumógeno o el modo de empleo y generación de espuma. Según su **origen**: - **Espumas químicas**, PLG basadas en la reacción de Bicarbonato de Sodio y Sulfato de Al con el agua, generan productos corrosivos, por lo que no se usan. - **Espumas físicas,** las + usadas, se dividen en proteicas y sintéticas. 18. **GENERACIÓN DE ESPUMA** Mezcla en la proporción adecuada, según uso y recomendaciones del fabricante de agua y espumógeno, PLG entre el **0,25-6% de espumógeno**, para generar una solución de espumante. Al aplicarse aire en la mezcla, usando equipos correspondientes, se generan burbujas que forman la espuma. La espuma puede generarse automáticamente desde las bombas de los vehículos o en una instalación independiente con el uso de un proporcionador o premezclador (**Foto PAG 8**). 3. **GENERACIÓN DE ESPUMA DESDE LA BOMBA** \> de autobombas de primera salida tienen un premezclador en bomba, los + básicos tienen sistema de aspiración por Venturi, poco preciso en cuanto a proporción de mezcla. Otros vehículos tienen una instalación de **generación automática** de espuma, + compleja de funcionamiento, pero + sencilla de uso. Suelen tener un pequeño autómata adosado al vehículo en el que se configuran los parámetros para generar la espuma. El usuario puede seleccionar la dosificación de espumógeno, que PLG oscila entre el **0,25 y el 6%.** A veces se usa al **0,1%,** no para generar espuma sino como **agente humectante**, para ↓ la σsup. El autómata inyectará el espumógeno de un depósito adicional habilitado en el vehículo, en la línea de corriente del agua, en función de los valores de Q que toma de un caudalímetro instalado en la tubería de salida. Si se le pide una dosificación del **espumante del 3%** y detecta por el **caudalímetro** un flujo de agua con un **Q de 400L/min tendrá que inyectar en la Iínea de agua, un Q de 12L/min de espumógeno.** Para ello se deberá disponer una pequeña bomba capaz de generar la P suficiente para inyectar el espumógeno en la Iínea de agua. Con la mezcla generada, se conecta la manguera a la salida PLG de **45mm.** Se conecta la lanza de espuma, la + apropiada para la generación de espuma + estable y homogénea. También puede usarse una lanza habitual usada para impulsar agua, tendría -- eficacia. Trabajando con espuma y sobre todo al generarla desde el camión, tener en cuenta las **pérdidas de carga** generadas en la circulación del espumante. Dependiendo del espumógeno, las pérdidas serán \> o \< que las generadas sólo con conducción de agua, PLG estas se desprecian. El espumógeno ↓ la tensión superficial por lo que también lo hacen las pérdidas por fricción. El uso de **espumógenos pseudoplásticos**, que ↑ la **μ** de la mezcla, puede hacer que dichas pérdidas ↑. Los autómatas configurables generadores de espuma permiten la configurar de los parámetros relacionados con el tipo de espumógeno, ya que su comportamiento varía en el caso de tratarse de un fluido pseudoplástico. 4. **GENERACIÓN DE ESPUMA CON PROPORCIONADOR O PREMEZCLADOR** Generación de espuma, con un proporcionador o premezclador de Iínea, principio de funcionamiento basado en Venturi. Los proporcionadores de espuma inyectan el agente espumógeno que aspiran de un recipiente por un tubo de pequeña sección, por la depresión producida por el agua al pasar a través del premezclador en el que se produce un estrechamiento de sección. **Ecuación de Venturi** → una ↓ de la sección implica un ↑ de la \ del fluido, al = que cuando se tapa una parte de la sección de salida de una manguera para favorecer la \ de salida del agua. El agua pasará por el estrechamiento del proporcionador ↑ la \. **Ecuación de Bernoulli**, → un ↑ de la \, ↓ la P. A su vez, esta depresión (por debajo de la Patm) provoca la aspiración del líquido espumógeno con la P suficiente como para inyectarla en la corriente de agua y favorecer su mezclado. Consideraciones importantes: 1. Proporcionadores solo un **sentido de funcionamiento**, es conveniente **señalizarlo** previamente en su cuerpo para evitar incidentes en una situación real de emergencia. 2. Al igual que con las lanzas de espuma, es habitual usar premezcladores de ≠ Qs. Para un aprovechamiento máx. de la instalación, ambos equipos (**lanza y premezclador**) del **mismo Q**, PLG se usan de **200 o 400L/min.** 3. Ubicación del premezclador de línea: a. **Generan grandes pérdidas de carga**, entre un **20 y un 40%** de la P de entrada por: el modelo, conservación, tipo de espumógeno, Q y P → situarlo lo [+ alejado posible de la bomba], al contrario, nos restaría de entrada mucha + P que si se sitúa en los últimos tramos. b. **Operatividad de la instalación**, en una intervención de larga duración, probable que haya que sustituir los bidones de espumógeno vacíos, en el caso de situarlo muy alejado, habrá que cargarlos desde el vehículo hasta el premezclador. Además, un bombero tendrá que vigilarlo, para la sustitución periódica de bidones como para evitar el vuelco o la salida del tubo de este por el viento. c. **Si usamos** **espumógenos pseudoplásticos**, la **μ** hará que las pérdidas de carga ↑, una forma de ↓ Ias pérdidas de carga, será colocarlo lo + alejado posible. Responsabilidad del **mando** de la intervención determinar la **ubicación** del premezclador según: L de la instalación, nº de bomberos disponibles, tipo de espumógenos... 5. **TIPOS DE EQUIPOS GENERADORES DE ESPUMA** Realizada la mezcla de espumante, agua + espumógeno, necesario aporte de aire para generar burbujas que forman la espuma. La adición de aire se realiza en la lanza de salida: - **Aspirantes**: el aire penetra por los [orificios de la lanza], mezclándose con el espumante a la entrada de la lanza, formándose la espuma en el interior de la lanza. - **No aspirante**: el aire necesario entra a la salida del chorro de espumante desde lanza, se forma una aspiración del aire, generando la espuma en el exterior de esta. Espumas de peor calidad que con las aspirantes. 19. **CLASIFICACIÓN DE ESPUMAS** Importante conocer los usos específicos para cada espumógeno, la \> son aptos para **fuegos A,** pero no todos lo son para **fuegos B.** Algunos son específicos para la extinción de fuegos con acetonas, alcoholes, éteres... Unas espumas son adecuadas para ataques directos y otras para indirectos, generación de colchones de espuma a modo preventivo. 6. **CLASIFICACIÓN SEGÚN ÍNDICE DE EXPANSIÓN** **Expansión,** ↑ de vol. que se producirá en el espumante. Relación de vol. espuma-espumante. - **Espumas de baja expansión,** coef. de expansión entre **1:1 y 1:20**. Lanzas de baja expansión a **6-7bar** en punta de lanza. Genera una espuma densa formando una delgada capa, extinguiendo por **enfriamiento y sofocación**. Si se atacan líquidos inflamables, impulsarla contra las paredes del recipiente que lo contiene para evitar que rompa la S y penetre en el mismo contaminándose. . - **Espumas de media expansión,** coef. de expansión entre **1:20 y 1:200,** *por L de mezcla espumante se genera un vol. de espuma de 200L*. Lanzas de media expansión a **3-4bar** en punta de lanza. Gran vol. de espuma con poco líquido espumante y permite cubrir grandes S. Se usa para la [suprimir vapores o gases.] . - **Espumas de alta expansión,** coef. de expansión **\> 1:200**. Requiere en punta de lanza P **3-4bar**. Se usan en el generador de espuma y usa la [inundación total de espacios cerrados.] Ventilador + adaptador de espuma de alta expansión. 7. **CLASIFICACIÓN SEGÚN NATURALEZA DEL AGENTE ESPUMÓGENO** Considerando sólo los físicos, tenemos los de base proteica o de base sintética. **Base proteica o mecánica**, tienen un color + oscuro que la sintética, generan espumas estables y compactas muy efectivas. Por su formación con proteína animal, el espumógeno debe [almacenarse correctamente] para evitar su descomposición. **Base sintética**, formados por detergentes, los + usados actualmente en los servicios de extinción de incendios, ya que [no se descomponen con el tiempo]. 8. **CLASIFICACIÓN SEGÚN COMPORTAMIENTO Y UTILIDAD** Nos centraremos en 3 tipos de espumógeno, es complicado establecer características genéricas a los espumógenos, ya que cada fabricante usa ≠ productos para su elaboración y por tanto tienen ≠ comportamientos con respecto del fuego. - **Espumas clase A o convencionales**, poco eficaces en fuegos de combustibles líquidos, PLG buena resistencia al calor y son de [flujo lento], *tarda + en expandirse por la S*. Son de [drenaje lento], *\ a la que van soltando el agua contenida,* lo que dificulta la reignición del fuego. Son las + económicas, son muy usadas y van en los depósitos de los vehículos. - **Espumas AFFF**, toleran bien los líquidos inflamables. Espumas formadoras de película polimérica, que se deposita sobre la S del líquido inflamable, impidiendo el contacto entre el combustible inflamado y el O₂ del aire. [Gran \ de cubrición], aunque tiene - resistencia al calor que la anterior, sus valores son altos. - **Espumas antialcohol**, usadas en fuegos de alcoholes, éteres, acetonas\... estos combustibles polares PLG degradan las espumas de uso habitual. También indicadas para **fuegos B,** líquidos inflamables. 9. **OTRAS CLASIFICACIONES** También se usan clasificaciones según eficacia: clase I, clase II o clase III, determinado según los tiempos de extinción de un determinado vol. de combustible inflamable, o la clasificación según la resistencia a la reignici6n (A, B, C, D). 20. **SISTEMAS CAF (COMPRESSED AIR FOAM)** Alta eficacia de extinción es un sistema de generación de espuma, la ≠ es que el **aporte de aire** se realiza con un **compresor** integrado en el vehículo. En algunos vehículos el régimen óptimo de funcionamiento se efectúa al máx. rev. de la bomba, en modelos + actuales, se aporta aire a P automática e independientemente de las rev/min a las que gire la bomba. El aire se mezcla en cámaras mecánicamente con la mezcla de espumante. Generación de **CAF**, 2 tipos de espuma, la **seca o la húmeda**, siendo la **1ª** usada PLG en [acciones preventivas], y la **2ª** en [extinción], la ≠ entre estas está en el \> o - aporte de espumante a la mezcla final. **Ventaja**, frente a espumas convencionales, gran P que se aporta al sistema, es transmitida como Ec a las burbujas, adquieren gran capacidad de penetración en las llamas consiguiendo una rápida extinción. Esta P (debida al aire comprimido), hará que la manguera se cargue como un calderín de P. Cuanto **\> sea el tendido, \> W de disparo** se conseguirá al abrir la lanza. Gracias a la P no se producen cocas ni dobleces. El aporte cte de aire comprimido, produce una espuma uniforme formada por burbujas de pequeño tamaño y gran energía que permite generar espuma con -- cantidad de agua que en los casos de extinción por agua o espuma convencional. Lo que implica \> duración de los depósitos de agua en los depósitos de extinción, además el uso de -- cantidad de agua generará -- cantidad de vapor de agua en la intervención, facilitando la visibilidad. Las mangueras resultan + ligeras, mejor a la hora de arrastrarlas. **Inconvenientes**, instalación + compleja, requiere de un equipo + al vehículo para comprimir el aire.