Arranjos de tubulação para bombas de incêndio

Instalações eficazes de bombas de incêndio exigem que os engenheiros de proteção contra incêndio considerem vários componentes e apliquem corretamente uma variedade de padrões de projeto e instalação. Além de abordar os componentes mais óbvios que compõem uma instalação de bomba de incêndio - como a bomba de incêndio, acionador, controlador e sala de bombas - atenção cuidadosa também deve ser dada à tubulação que leva, de e ao redor da bomba e ao equipamentos associados a essa tubulação.

Enquanto a NFPA 20: Norma para a instalação de bombas estacionárias para proteção contra incêndio serve como a principal norma abordando o dimensionamento e a instalação da tubulação associada, sendo a próxima edição a 2016, outros códigos e normas como NFPA 13, NFPA 14, NFPA 22 , NFPA 24, NFPA 25 e NFPA 291, bem como os códigos de construção e incêndio aplicáveis, também precisam ser revisados ​​e aplicados corretamente, dependendo do tipo de sistema de proteção contra incêndio atendido pela bomba de incêndio.

A tubulação que conecta o abastecimento de água à bomba de incêndio é chamada de tubulação de sucção. Compreende todas as tubulações, válvulas e conexões que fornecem água ao flange de sucção da bomba. A seleção e instalação de tal material de tubulação de sucção é abordada pela NFPA 24, que especifica o uso de certos tipos de ferro, aço, concreto, plástico e cobre. Além disso, a NFPA 24 aborda como o tubo e os acessórios devem ser unidos, a profundidade da cobertura se o tubo estiver enterrado, a proteção do tubo contra congelamento e outros eventos danosos, restrição de juntas e testes de aceitação, incluindo testes hidrostáticos e de descarga.

A NFPA 20 aborda a disposição do tubo de sucção e dispositivos associados. Geralmente, o tubo de sucção e os dispositivos associados precisam ser dispostos de maneira a minimizar a probabilidade de fluxo de água turbulento e desequilibrado entrando na bomba. Tais condições diminuem o desempenho geral da bomba, podem resultar em uma falha repentina do sistema e podem causar desgaste prematuro dos componentes do sistema.

O tamanho do tubo de sucção é influenciado principalmente pela demanda hidráulica do sistema de proteção contra incêndio conforme determinado de acordo com os padrões de instalação do sistema apropriado, como NFPA 13 ou NFPA 14, e o tamanho da bomba de incêndio selecionada. A NFPA 24 fornece orientação sobre tamanhos de tubos de sucção e geralmente afirma que, para qualquer sistema, o tubo deve ter pelo menos 6 polegadas de diâmetro nominal. Tamanhos de tubos menores são permitidos, desde que os cálculos hidráulicos verifiquem se o tubo pode suprir a demanda necessária do sistema na pressão necessária correspondente.

A NFPA 22 fornece orientação específica com relação à tubulação de sucção conectando um tanque de água com a bomba de incêndio. Por exemplo, se o tanque de sucção exceder 100.000 galões, o tamanho do tubo de sucção deve ter pelo menos 10 pol. de diâmetro (dimensões nominais). Quanto menor o tubo, mais rápido o fluxo de água e, portanto, mais fluxo turbulento ocorrerá. Aumentar o tamanho do tubo diminui a velocidade do fluxo e reduz a ocorrência de turbulência.

A NFPA 20 inclui provisões mais específicas sobre tubulação de sucção onde bombas de incêndio são instaladas e especifica certos tamanhos de tubulação. A filosofia é que a tubulação de sucção seja dimensionada para que, quando a bomba estiver operando em sua vazão máxima, que é 150% de sua capacidade nominal ou a vazão máxima disponível do abastecimento de água, a pressão manométrica no flange de sucção da bomba não caia abaixo de -3 psi (-0,2 bar). Além disso, a tubulação de sucção deve ser dimensionada de forma que, com a bomba operando a 150% de sua capacidade nominal, também chamada de ponto de sobrecarga da bomba, a velocidade naquela porção da tubulação de sucção localizada dentro de 10 diâmetros de tubulação a montante da sucção da bomba flange não exceda 15 pés/s (4,57 m/s). Fluxos de tubulação em excesso dessa velocidade são mais propensos à turbulência. Onde o tubo de sucção difere em tamanho do flange de sucção da bomba, redutores ou aumentadores são permitidos, mas devem ser do tipo cônico excêntrico e instalados de forma a evitar bolsas de ar.