A través de los años en los trabajos de consultoría e inspección que realiza el equipo de ingenieros de Values Group, hemos observado en un gran porcentaje de instalaciones, en donde los sistemas de bombeo suelen estar mal diseñados, mal instalados o con malas prácticas de mantenimiento. Normalmente este tipo de hallazgos surgen por parte de inspecciones que realizan las aseguradoras, en donde usualmente toma por sorpresa a la alta dirección de la empresa visitada.
Por esta razón, compartimos los siguientes consejos que se deben tener en cuenta en la etapa de diseño de un sistema de bombeo de protección contra incendios.
¿Diseñar con referencia de normas mexicanas o estándares internacionales?
Uno de los aspectos más importantes antes de realizar el diseño, es establecer las normas de referencia con las que se deben diseñar los sistemas de protección contra incendio.
En este punto, es importante tener en cuenta que, muchas veces el instalar un sistema de protección contra incendio nace de algún requerimiento de la empresa aseguradora o de alguna autoridad local, más allá que esto debe nacer de la propia compañía para salvaguardar la vida de sus ocupantes, proteger su patrimonio y garantizar la continuidad de su operación cuando un evento de incendio se presente.
Normalmente, las aseguradoras, tanto de origen mexicano como internacionales, tienen como estandar a la NFPA (National Fire Protection Association).
Cuando se tienen los codigos y estandares establecidos por la NFPA como parámetros de diseño, instalación y mantenimiento, las compañías de seguros no solo toman el riesgo, si no que pueden ofrecer mejores condiciones en sus pólizas.
De acuerdo con lo anterior, aconsejamos tomar como referencia la normativa de la NFPA, no solo para conseguir mejores condiciones de seguros, si no para garantizar confiabilidad en los sistemas.
Selección de la capacidad de los equipos de bombeo:
Normalmente cuando no existe un análisis de riesgos o se realizó de forma inapropiada, los sistemas de bombeo suelen estar sobre o subdimensionados.
Estos análisis son fundamentales para establecer el sistema de protección contra incendios adecuado para cada tipo de riesgos, así como para establecer las bases y los criterios de diseño necesarios y, posteriormente, la demanda de agua correspondiente. Es importante tener en cuenta que, la selección de la capacidad del equipo de bombeo (GPM – Galones por minuto) se determina según la demanda más alta de agua del riesgo a proteger y lo más importante, la selección del sistema de bombeo es diferente para cada tipo de instalación.
Algo en lo que se fijan normalmente las aseguradoras, son las capacidades de los sistemas de bombeo, las cuales de acuerdo con la NFPA, se aconseja se encuentren como mínimo por encima de los 250 GPM, así como en la reservas de agua, para asegurar el tiempo de intervención el cual puede ir desde 30 min hasta 180 min dependiendo el tipo de riesgo.
Tanto la capacidad en GPM del sistema de bombeo como la reserva, dependerán del tipo de instalación a proteger.
Selección de equipos listados y aprobados ¿Qué es eso de FM y UL?
Un tema al cual también las aseguradoras le dan mucho peso, es la confiabilidad de los equipos de bombeo. Esto se puede validar por medio de los sellos de FM y UL.
- UL: Consultoría de seguridad y certificación de empresas la cual ofrece servicios de certificaciones relacionadas con la seguridad, validación, pruebas, inspección, auditoría, asesoría y capacitación de servicios. UL es una de varias empresas autorizadas para llevar a cabo pruebas de seguridad por la agencia federal estadounidense
- FM: Es un líder internacional en el sector de servicios de pruebas y homologaciones realizados por entidades independientes. Se aseguran de que los productos y servicios de prevención de siniestros (destinados a ser utilizados en instalaciones comerciales e industriales) cumplan con los requisitos de las normas más exigentes en materia de calidad, integridad técnica y rendimiento.
La NFPA 20 (Norma para la instalación de bombas contra incendios) exige que estos equipos tengan la aprobación por parte de Factory Mutual (FM) para el servicio de protección contra incendios. Lo cual garantiza confiabilidad de los sistemas. La bomba debe ser capaz de proporcionar hasta el 150% del caudal nominal. La bomba debe dar por lo menos el 65% de la presión nominal al 150% de la capacidad. La bomba debe tener la curva con el incremento de presión hacia el cierre y no exceder el 140% del valor nominal de presión.
El mejor consejo es instalar equipos de bombeo y sus respectivos dispositivos con aprobación FM y listados UL.
Tipo de motor para la bomba ¿Diésel o Eléctrico?
El estándar NFPA 20, establece que el suministro de energía para un motor eléctrico debe tener la capacidad de operar la bomba de protección contra incendios de manera continua y en caso de que esta condición no pueda cumplirse, es recomendable selección un motor diésel. Esta decisión dependerá de la confiabilidad en el suministro de energía.
Usualmente la selección del tipo de motor para un sistema de bombeo contra incendios, está dada por factores ajenos, a los que realmente deberían tomarse en cuenta; por ejemplo: costo de adquisición, instalación y mantenimiento, ruidos, entre otros. La razón primordial de selección deberá ser la confiabilidad de la energía que alimentará el equipo.
Por lo anterior, tomando en cuenta el tipo de instalación y confiabilidad de suministro de energía, la mejor práctica es tener un sistema con respaldo de una bomba Diesel y otra eléctrica.
Ubicación del cuarto de bombas
La ubicación del cuarto de bombas se vuelve un factor clave en el diseño del sistema, ya que este debe no solo ser de facil acceso, sino principalmente estar alejado del potencial riesgo de incendio para no afectar el uso y funcionalidad en caso de un incendio.
Se debe como mínimo guardar una distancia de 15 metros entre la el edificio de riesgo mas cercano y el cuarto de bombas.
En algunos casos, dadas las dimensiones y confuración de los edificios, el cuarto de bombas se suele ubicar proximo o incluso dentro de un mismo edificio de proceso o servicio, en estos casos debe asegurarse que las características constructivas de resistencia al fuego para el cuarto de bombas de al menos dos horas de resistencia.
Tipo de succión del sistema de bombeo
Otro aspecto del que hay que tomar precaución y esto va a depender principalmente de donde se encuentre la reserva de agua, es el tipo de succión, el cual debe ser de succión positiva con un sistema de bombeo tipo horizontal. Es común encontrar bombas de succión positiva en instalaciones que demandan obligatoriamente bombas de tipo vertical, dado que este tipo de bombas solo pueden trabajar con succión negativa.
Adicionalmente, de acuerdo con NFPA 20, las bombas centrífugas no deben utilizarse donde se requiere un levantamiento de succión estático (succión negativa). Aunado a ser una restricción normativa, se considera este criterio, por falta de confiabilidad.
La importancia de una buena cimentación
Se ha visto algunos casos en donde la bomba no tiene cimentación o esta no es la requerida de acuerdo con el peso y tipo del equipo.
Esto desencadena principalmente en vibraciones excesivas que puedan alterar el desempeño y la confiabilidad de estos equipos durante su funcionamiento.
Para este aspecto, se debe tomar como referencia las recomendaciones del Instituto Hidráulico de los Estados Unidos, donde estipulan que ésta debería calcularse teniendo como referencia de 2,5 a 5 veces el peso del equipo de bombeo, incluyendo el peso de la tubería con agua que este sistema pueda utilizar para su normal funcionamiento.
Distribución de todos los elementos que componen el sistema
Es frecuente encontrarse con importantes errores de instalación en equipos de bombeo contra incendios.
Uno de los más comunes es la colocación inadecuada de accesorios en la succión, como codos posicionados horizontalmente a menos de diez diámetros de separación de la brida de succión de la bomba y válvulas que no cumplen con los requisitos OS&Y, entre otros.
Para prevenir este tipo de situaciones, la NFPA 20 establece requisitos generales para la disposición correcta de equipos y accesorios en el cuarto de bombas. Esto permite una disposición adecuada que previene daños futuros al conjunto bomba-motor y optimiza su rendimiento.
Todos somos conscientes de los efectos adversos que pueden surgir debido a una instalación deficiente de estos equipos, como el fenómeno de cavitación. Este último está directamente vinculado a la reducción de la vida útil de la bomba contra incendios. Por lo tanto, seguir las pautas de la NFPA 20 no solo garantiza la conformidad con los estándares, sino que también contribuye a evitar problemas a largo plazo y a mejorar el desempeño del sistema en su conjunto.
La disposición del sistema de bombeo
Es crucial que la disposición del sistema permita llevar a cabo con facilidad las labores de inspección, prueba y mantenimiento. En general, estas tareas a menudo se pasan por alto al diseñar sistemas de bombeo.
Las actividades mencionadas anteriormente rara vez se tienen en cuenta, y en muchas ocasiones no se reservan los espacios adecuados para realizar estas rutinas. Esto resulta en que el personal responsable de estas tareas pueda pasar por alto o no examinar completamente cada uno de los parámetros que deben analizarse en estos equipos.
La protección de la protección
NFPA 20 y 37 establecen los requisitos para la protección contra incendios en sistemas que utilizan motores diésel. Dado que se maneja combustible diésel para su combustión, existe siempre el riesgo latente de un incendio en el cuarto de bombeo.
Por esta razón, es imperativo diseñar e instalar un sistema de rociadores automáticos para proteger los equipos de bombeo, que cumpla con los requisitos de la NFPA 13.
Lamentablemente, en muchas ocasiones, los diseñadores de sistemas de protección contra incendios pasan por alto este punto crucial.