Guia paños de manguera

SISTEMAS DE PAÑOS DE MANGUERA

Elaborado por: Ing. David Durán

Agradecimiento: prof. Samuel Lameda.

DISEÑO DE SISTEMAS DE DETECCIÓN Y EXTINCIÓN

DE INCENDIOS

GUIA DE PAÑOS DE MANGUERA




Tipo de ocupación según lo establece la norma COVENIN 823

ii ii




Clasificación de un sistema de paños de manguera según la norma COVENIN 1331

El sistema fijo de extinción con agua con medio de impulsión propia se clasifica según el

diámetro de las bocas de agua.

Clase I

Es aquel que utiliza bocas de aguas con sus respectivas válvulas de 38.1mm (1 ½ pulg) de

diámetro con sus correspondientes mangueras de diámetro de 38.1 mm (1 ½ pulg) conectadas a

la boca y colocadas en porta mangueras o arrolladas en espiral dentro del gabinete, o arrollada

sobre un carrete circular, ejemplo:

- Comercio clase “A” y “B”

- Educacionales:

- Academias

- Colegios

- Escuelas

- Institutos

- Liceos

- Laboratorios

- Universidades

- Asistenciales:

- Ambulatorios

- Ancianatos

- Clínica con áreas ≤ 500 m2 por planta

- Hospitales

- Medicaturas rurales

- Policlínica

- Alojamiento:

- Aparto Hoteles

Turísticos




- Hoteles con áreas ≤ 500 m2 por planta

- Moteles

- Institucionales

- Establecimientos penales

- Instalaciones militares

- Reformatorios

- Estacionamientos de vehículos

- Sitios de reunión

- Auditorios

- Cines

- Teatros

- Bibliotecas áreas ≤ 500 m2 por planta

- Centros nocturnos

- Clubes sociales

- Restaurantes

- Estadios / gimnasios

- Auto cines

Aislados o integrados a una edificación con un área total ≤ 2000 m2 por planta

- Oficinas

- Publica

- Privadas

Con área ≤ 750 m2 por planta

- Industriales

- Alimentos con excepción de molinos de cereales

- Metalúrgica – metalmecánica

- Las edificaciones de uso industrial o depósitos de riesgos moderados o leve y

superficiales inferior a 500 m2 deben considerarse clase I

Nota: Todo lo que no esté establecido en la tabla anterior se considerara un sistema clase II.




Clase II

Es aquel que utiliza Gabinetes con mangueras, Clase II.a y/o Clase II.b, según las

siguientes descripciones:

Clase II.a

Es aquel que utiliza (2) dos bocas de agua de diferentes diámetros, una (1) de 38,1 mm

(1½ pulg) a la que está conectada una manguera de diámetro de 38,1 mm (1½ pulg), ya sea en

porta manguera o arrollada en espiral, y otra boca de diámetro de 63,5 mm (2 ½ pulg) en la que

podrá conectarse una manguera de diámetro 63,5 mm (2½ pulg), para uso exclusivo del Cuerpo

de Bomberos y/o personal de seguridad. Es recomendable que exista dentro del gabinete, un

acople reductor de 63,5 mm (2½ pulg) a 38,1 mm (1½ Pulg)

Clase II.b

Es aquel que utiliza una boca de agua de 63,5 mm (2½ pulg) a la que está conectada una

manguera de diámetro de 38,1 mm (1½ pulg), ya sea en porta manguera o arrollada en espiral.

Caudales de los sistemas de paño de manguera

Caudal es la cantidad de fluido que pasa en una unidad de tiempo. Y este dependerá

según el tipo de sistema con el cual se valla a trabajar como lo establece la norma covenin

1331, por lo cual decimos:

Tabla de caudales

Sistemas clase I Sistemas clase II

6.5 L/seg 31.5 l/seg

12.6 l/seg 63 l7seg

Observar los siguientes ejemplos de sistemas con sus caudales




El caudal para unos sistemas con más de una edificación con una misma fuente común

de agua será de 12.6 tal como lo establece la norma COVENIN 1331 en la siguiente imagen




Normas a usar:

Cálculos hidráulicos para sistemas de paños de manguera

Ecuación general de la energía:

Es la fórmula que se utiliza para la realización del cálculo de la altura de bombeo de un

sistema de paños de manguera, por lo cual decimos que:

COVENIN 823-02

COVENIN 1331-99

COVENIN 843-84

Tipo de ocupación

Clase de sistema

Caudal (Q)

Presión (P)

Tabla de diámetros de tubos de acero

Coeficiente de fricción (C).




Dónde:

P1= Presión 1 = 0, se encuentra a nivel de la presión atmosférica.

Z1= Altura 1= 0, el tanque está a nivel del piso y es donde comienza el sistema (0)

V1= velocidad 1 = 0, la velocidad del agua a este nivel es cero porque es el punto de partida.

ha= presión de bombeo o energía añadida por algún dispositivo (bomba).

hf= Perdida de fricción en la tubería.

Por lo cual decimos que:

Algunos datos importantes

= 65 PSI = 454,21 KN/m² Presión residual. Lo establece la norma COVENIN 1331

= 9,8 KN/m³ Peso Especifico del agua. Tabulado internacionalmente

= Altura del edificio y profundidad del tanque.

2g = 2(constante) x gravedad = 2 x 9,8 m/seg² Tabulado internacionalmente

http://2.bp.blogspot.com/-9fj5APScq8g/Uas9fTf2LmI/AAAAAAAAAQY/ckrHkK4lhBc/s1600/Sin+nombre.JPG

http://1.bp.blogspot.com/-wiad6pvrplA/Uas92ICCd9I/AAAAAAAAAQg/xJHvUjQiIBY/s1600/david2.jpg










Para la sustitución en la ecuación general de la energía ser necesitan ciertas variables las

cuales son:

Velocidad en el punto más alejado del sistema (dependiendo si es sistema clase II o

sistema clase II) viene dado por:

Dónde:

Q= es el caudal (m3/seg)

A= es el area (m2)

El área determina en el punto más alejado del sistema, dependiendo del caso puede ser

para sistemas clase I= 1 1/2" o para sistemas clase II= 2 1/2".

Dónde: ∅=es el diámetro de la tubería en (m)

Se determina la z2 o altura del sistema:

Es la sumatoria de la altura de estructura y la profundidad del Tanque por lo cual

decimos que:

http://3.bp.blogspot.com/-y3YBJNgxxLY/Uas-nXuemnI/AAAAAAAAAQ0/YpvsnIdYlj4/s1600/david3.jpg

http://4.bp.blogspot.com/-h7jxA1ytVOI/Uas_TGGc_lI/AAAAAAAAAQ8/AKjSUGMo3to/s1600/david4.jpg












z2= altura de la edificación + profundidad del tanque

Se terminara el diámetro para sustituir en hazen – Williams dependiendo del diámetro de

tubería

Los valores para realizar este cálculo nos los dará la siguiente tabla:

Nota: esto va a depender del diámetro de tubería que se esté trabajando en ese momento.

Tabla de diámetros para tubos de acero

DIAMETRO

NOMINAL

DIAMETRO

EXTERIOR

ESPESOR

DE PARED

TUBO 6,40 m

MAXIMO MINIMO GALV.

R/A

NEGRO

LISO

pulg mm mm mm Kg Kg

3/8 17,50 16,30 2,31 5,70 5,41

½ 21,70 20,50 2,77 8,51 8,13

¾ 27,10 25,90 2,87 11,33 10,82

1 33,80 32,60 3,38 16,70 16,00

11/4 42,60 41,40 3,56 22,59 21,70

11/2 48,70 47,50 3,68 26,88 25,92

2 60,90 59,70 3,91 36,03 34,82

2 ½ 73,80 72,30 5,16 56,77 55,23

3 89,80 88,00 5,49 74,11 72,26

4 115,40 113,20 6,02 105,28 102,85

6 170,00 166,60 7,11 184,45 180,86

Tubos de Acero con Costura, para Agua, Gas, Aire, Vapor y Aplicaciones Industriales Norma

COVENIN 843-84 Serie pesada (ASTM a 53 SCH 40)




Dónde:

Se determina las perdidas por fricción (hf) en todos los diámetros de tubería a utilizar,

mediante la siguiente ecuación para determinar ecuación de hazen – williams para luego

sustituir en hf:

Este se determinara en cada uno de los diámetros de tubería presentes en el sistema de

extinción y viene dado por:

Dónde:

J = Resistencia por fricción

Q = Caudal

C = Coeficiente de fricción en la tubería según tabla 1 de la Norma COVENIN

843 tomando el valor 120 (Acero Galvanizado).

D = Diámetro de la tubería.

CUADRO Constante “C” en función del tipo de tubería para

la formula de Hazen Williams

C=100 Acero Negro (Tubería Seca)

C=120 Acero Negro (Tubería Mojada)

C=120 Acero Galvanizado

C=140 Cobre

C=100 Fundición (sin revestir)

C=130 Fundición (Revestida en Cemento)

C=140 Fibra de Vidrio

D ext. D int.

http://4.bp.blogspot.com/-ImFAwgCSV4M/UatAn2vhH9I/AAAAAAAAARM/TjXxq_KZ_xY/s1600/david6.jpg








Se evalúa la longitud total.

Lo cual no es más que la sumatoria de los metros lineales de tubería presentes en el

sistema esto va a depender del diámetro en el cual se esté trabajando.

Por lo cual decimos:

long.tuberia=longitud de los metros lineales de tubería presentes en el sistema

Le=longitud de todos los accesorios.


http://3.bp.blogspot.com/-dqnLStJb2qw/UatBDCdjn4I/AAAAAAAAARU/2ek36IAfJd0/s1600/david7.jpg







Tabla de longitudes equivalentes de los accesorios de tubería

M

S

D




Pérdidas totales por fricción:

L= Longitud total

J= Ecuación de Hazen – Williams

Nota: la hf total será la sumatoria de todas las pérdidas de fricción de todos los diámetros de

tubería que intervienen en el sistema

Luego la perdida totales las sustituimos en la ecuación general de la energía

Y determinamos nuestra potencia de bombeo esa potencia de bombeo la vamos a

multiplicar por un factor de seguridad de 1.1

Fórmula para la determinación de la potencia de la bomba de un sistema:

HP= (Q H)/45

Q= es el caudal del sistema

H= es la altura de bombeo del sistema

Determinación de una bomba por el método del peso específico

Formula de potencia teórica

Dónde:

Ha: altura de bombeo del sistema

: Densidad del agua (1000 kg/m3)

g: coeficiente de gravedad (9.8 m/seg2)

Q: caudal (dependiendo del caso para sistemas clase será 6.5 lts/seg *1 m3/1000 lts: 0.0065

m3/seg)

http://3.bp.blogspot.com/-LymwaCKXeRo/UatDKdtB6HI/AAAAAAAAAR0/ilMVLRS3AK4/s1600/david8.jpg











Potencia real

Donde

Determinación de la capacidad del tanque

Dónde:

V = Volumen

Q = Caudal Mínimo de la Bomba (lo establece la norma COVENIN 1331 dependiendo la clase

del sistema).

T = Tiempo mínimo requerido (lo establece la norma COVENIN 1331 que dice que te de una

hora o 3600 segundos a la hora de la ocurrencia de cualquier eventualidad)

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