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 série 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, o acionador, o controlador e a sala de bombas - também é necessário dar atenção cuidadosa à tubulação que leva para, de e ao redor da bomba e do equipamento associado a essa tubulação.

Embora NFPA 20: Norma para Instalação de Bombas Estacionárias para Proteção contra Incêndio sirva como a principal norma que trata do dimensionamento e instalação da tubulação associada, sendo a próxima edição a de 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 de incêndio aplicáveis, também precisam ser revisados ​​e aplicados corretamente dependendo do tipo de sistema de proteção contra incêndio servido 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 acessórios que alimentam a flange de sucção da bomba com água. A seleção e instalação desse material para tubo 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 prejudiciais, a restrição das juntas e os testes de aceitação, incluindo testes de lavagem e hidrostáticos.

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 tal maneira que minimizem a probabilidade de entrada de fluxo de água turbulento e desequilibrado na bomba. Tais condições diminuem o desempenho geral da bomba, podem resultar numa falha repentina do sistema e causar desgaste prematuro dos componentes do sistema.

O tamanho da tubulação de sucção é influenciado principalmente pela demanda hidráulica do sistema de proteção contra incêndio, conforme determinado de acordo com os padrões apropriados de instalação do sistema, como NFPA 13 ou NFPA 14, e pelo 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 fornecer a demanda necessária do sistema na pressão necessária correspondente.

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

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