Guia do sistema de sprinklers de água contra incêndio: tipos de bombas, design e confiabilidade

O que um sistema de sprinklers contra incêndio realmente faz

Um sistema de sprinklers de água contra incêndio é um método ativo de proteção contra incêndio. Ele combina um abastecimento de água dedicado, uma rede de tubos e aspersores que abrem individualmente quando o calor acima deles atinge uma temperatura definida (para cabeçotes comerciais de classificação normal, geralmente entre 135°F e 170°F).

Apenas as cabeças sentadas na nuvem de calor crescente se abrem. Os restantes permanecem fechados, razão pela qual as estatísticas de incêndios mostram consistentemente que a grande maioria dos incêndios é controlada por um ou dois sprinklers antes da chegada dos bombeiros. Esse único detalhe explica por que os sistemas de sprinklers usam muito menos água do que as pessoas esperam.

Três condições devem ser satisfeitas ao mesmo tempo: pressão suficiente na altura hidráulica mais remota, fluxo suficiente para abastecer toda a área de projeto e água armazenada suficiente para manter esse fluxo durante o período necessário. Todos os três são resolvidos muito antes de alguém instalar um aspersor. Eles estão instalados na sala de bombas.

Os quatro principais tipos de sistemas de sprinklers

A NFPA 13 agrupa os sistemas de sprinklers em quatro grandes famílias. A diferença entre eles não é realmente o aspersor. É como a tubulação retém a água ou o ar antes do início do incêndio e a rapidez com que a água chega ao fogo quando isso acontece.

A escolha entre eles geralmente se resume à ocupação, ao risco de congelamento e aos danos causados ​​pela água que uma descarga acidental causaria. Um armazém aquecido e um armazém refrigerado podem armazenar mercadorias idênticas e ainda assim necessitar de sistemas completamente diferentes.

A sala de bombas atrás de cada aspersor

É fácil pensar no aspersor como o sistema. Na prática, os cabeçotes são os últimos centímetros de uma corrente que começa em uma fonte de água e passa por um conjunto de bomba de incêndio. Esse conjunto normalmente inclui uma bomba de incêndio principal, uma bomba jockey, controladores e um acionador elétrico ou diesel. A NFPA 20 rege como ele é instalado e como deve se comportar.

A bomba jockey é a mais silenciosa. É pequeno, funciona para compensar pequenos vazamentos e mantém a pressão do sistema para que a bomba principal não dê partida toda vez que uma válvula vaza. A bomba principal é aquela dimensionada para o evento real. Ele começa com uma queda de pressão e deve fornecer a vazão e a pressão projetadas durante toda a duração necessária, sem hesitação.

Para edifícios menores e para tarefas de jóquei, uma bomba centrífuga de sucção final simples costuma ser a resposta mais confiável: compacta, de fácil manutenção e disponível em uma ampla variedade de cabeçotes.

A origem da água é tão importante quanto a própria bomba. Uma rede municipal, um tanque de sucção, um reservatório ou alguma combinação destes moldará a seleção, especialmente a altura manométrica de sucção positiva disponível e se a bomba pode funcionar a partir de uma elevação de sucção ou precisa ser inundada.

Combinando o tipo de bomba com a demanda

Bombas centrífugas de sucção final

Compactas e simples, as bombas de sucção final atendem a tarefas de jóquei, sistemas pequenos e fluxos moderados. Seus limites tendem a aparecer no lado da sucção, onde longas elevações de sucção e água quente exigem uma verificação cuidadosa do NPSH, em vez de uma suposição.

Bombas de caixa dividida

Onde a demanda é grande, uma bomba de caixa bipartida horizontal ganha seu lugar. Ele fornece alto fluxo com altura manométrica moderada e, como a carcaça se divide horizontalmente, o rotor pode ser inspecionado ou levantado sem perturbar a tubulação de sucção e descarga. Numa fábrica onde uma bomba de incêndio não pode ficar desligada por muito tempo, esse acesso vale muito.

Bombas multiestágios

Quando a alta pressão tem que vir de uma área limitada, as bombas multiestágios são a escolha usual. Vários impulsores em série são construídos estágio por estágio, o que se adapta a edifícios altos, risers longos e locais com requisitos exigentes de pressão residual.

Alguns locais utilizam um reservatório ou tanque com bombas de turbina verticais. O princípio não muda: a curva da bomba tem que corresponder à demanda hidráulica do sistema, e tem que fazê-lo com margem de sobra.

Números que vale a pena acertar antes de comprar

A maioria das instalações decepcionantes de bombas de incêndio não são causadas por uma bomba defeituosa. São causadas por um cálculo de demanda ou por uma condição de sucção que nunca foi devidamente trabalhada. Estes são os números que insistimos em ver claramente definidos primeiro:

• Projete a vazão e a pressão residual na área hidraulicamente mais remota, com base na classificação de perigo da ocupação.
• Comportamento da curva da bomba, uma vez que normalmente se espera que uma bomba de incêndio forneça 150% do fluxo nominal em não menos que 65% da altura manométrica nominal , com cabeça de corte mantida dentro dos limites especificados.
• Condições de sucção, comparando a altura manométrica de sucção positiva disponível com a necessária, juntamente com o arranjo físico de sucção.
• Duração do abastecimento de água, ou seja, quanto tempo a fonte pode sustentar o fluxo projetado sem reabastecer.
• Confiabilidade do driver e se o local pode tolerar um driver elétrico ou precisa de um motor diesel para um cenário de perda de energia.
• Redundância e acesso para manutenção, para que uma única bomba em manutenção não deixe o edifício desprotegido.

Teste, manutenção e falhas silenciosas

Os sistemas de incêndio falham silenciosamente. Nada anuncia uma válvula parcialmente fechada ou um ramal de tubulação corroído até o dia em que isso realmente importa. É por isso que o trabalho rotineiro merece tanta atenção quanto o projeto original:

• Teste de vazão de aceitação em rotatividade, 100% e 150% da vazão nominal, com resultados comparados com a curva certificada.
• Funcionamento semanal sem fluxo das bombas acionadas pelo motor, além de verificações regulares dos pontos de ajuste do controlador e da pressão inicial.
• Testes anuais de vazão e inspeções de válvulas de acordo com a NFPA 25.
• Verificações da pressão do ar e do tempo de disparo em sistemas secos e de pré-ação, juntamente com drenagem de ponto baixo.
• Corrosão interna e verificações de corrosão influenciadas microbiologicamente, particularmente em tubulações secas.
• Um programa de deficiência por escrito, para que qualquer paralisação seja planejada, registrada e mantida o mais breve possível.

O que projetos reais de combate a incêndios nos ensinaram

O trabalho com água contra incêndio raramente parece igual duas vezes. Um dos nossos projetos de depósitos de petróleo envolveu a expansão da capacidade de água contra incêndio em torno de um reservatório existente, o que significou combinar novas bombas com um arranjo de sucção e uma filosofia de controle que já estavam em vigor e não podiam simplesmente ser substituídas.

Outro era um mais convencional instalação de bomba de incêndio , onde o lado hidráulico era simples e o verdadeiro desafio era garantir que a bomba fosse iniciada sempre que solicitado, com registros de testes completos o suficiente para satisfazer a autoridade competente. Em ambos os casos, o factor decisivo não foi a bomba por si só. Foi o cuidado com que toda a cadeia, desde a fonte de água até ao último aspersor, foi pensada antes de qualquer encomenda ser encomendada.

Por onde começar

Se você estiver planejando um novo sistema ou substituindo um antigo, comece com a demanda: classificação de perigo, área de projeto, fluxo e pressão. Em seguida, analise de trás para frente as condições de sucção e o abastecimento de água disponível e só então comece a comparar os modelos de bombas. Essa ordem mantém o projeto honesto e geralmente economiza dinheiro ao mesmo tempo.

A Sanlian Pump constrói bombas e sistemas de manuseio de fluidos desde 1957, e nossos engenheiros terão prazer em analisar um conjunto de desenhos ou uma curva de bomba com você e conversar sobre o que os números realmente significam para o seu edifício. Às vezes, a conversa mais útil acontece bem antes do pedido de compra.