Conozca los componentes y consideraciones clave de la bomba de prueba hidrostática

Como la fuerza detrás de las pruebas hidrostáticas, las bombas de prueba hidrostática brindan la tranquilidad de que los sistemas de protección contra incendios a base de agua no tendrán fugas durante el uso. Garantizan que las instalaciones de tuberías funcionarán bajo presión durante un incendio.

En blogs anteriores, profundizamos en los requisitos para realizar pruebas hidrostáticas y exploramos:

Esta vez, volvemos a lo básico: explicamos qué es una bomba de prueba hidrostática, sus partes importantes y cómo funciona.

Cuando se necesitan pruebas hidrostáticas de los sistemas de protección contra incendios

Un profesional ITM de protección contra incendios calificado utiliza una bomba de prueba hidrostática para forzar el agua a alta presión en un sistema de protección contra incendios. La prueba ofrece la seguridad de que la tubería se ensambló correctamente, que el daño o la corrosión no han causado el desarrollo de debilidades y, en el caso de los sistemas que las tienen, que la Conexión del Departamento de Bomberos FDC (Siamesa), puede soportar altas presiones.

Las pruebas se realizan en el punto de acceso más bajo del sistema. Los inspectores examinan visualmente las tuberías, las uniones y los accesorios en busca de fugas y monitorean los indicadores para garantizar que las lecturas se mantengan dentro de 5 PSI (libras por pulgada cuadrada) de la presión de prueba especificada. A veces, las caídas significativas solo indican un indicador defectuoso o una bomba defectuosa, pero también pueden revelar un problema potencialmente grave con la integridad del sistema.

La Agencia Nacional de Protección contra Incendios (NFPA) requiere pruebas hidrostáticas de los sistemas comerciales de rociadores contra incendios cuando se instalan por primera vez y siempre que las modificaciones del sistema involucren más de 20 rociadores. Esta «prueba de aceptación» debe realizarse a un mínimo de 200 psi durante dos horas en sistemas de rociadores húmedos y secos. Las modificaciones pequeñas posteriores pueden volver a probarse a la presión de trabajo normal, pero las revisiones más grandes deben aislarse y demostrarse que toleran altas presiones.

Para los sistemas de rociadores residenciales, la prueba hidrostática solo se requiere a la presión de trabajo cuando el sistema está instalado, de acuerdo con NFPA 13D: Norma para la Instalación de Sistemas de Rociadores en Viviendas Unifamiliares y Bifamiliares y Casas Prefabricadas. Hay una excepción: si el sistema tiene una conexión de bomba del departamento de bomberos, debe seguir las pautas para sistemas comerciales.

Los requisitos de prueba para los sistemas de tubería vertical son quizás los más estrictos. Todos los tubos verticales deben probarse antes de la aceptación del sistema. Ciertos sistemas también deben someterse a pruebas hidrostáticas completas cada cinco años, incluidos los tubos verticales húmedos manuales que no forman parte de un sistema combinado de rociadores/tubos verticales, los tubos verticales secos manuales y los tubos verticales secos semiautomáticos.

Para obtener más información sobre cuándo, dónde y cómo se requieren las pruebas hidrostáticas, lea nuestro blog anterior: «¿Qué es la prueba hidrostática del sistema de protección contra incendios de un edificio?»

Rociador contra incendios y tubería
Las bombas de prueba hidrostática ayudan a garantizar que los sistemas de rociadores contra incendios y de tuberías verticales no tengan fugas que puedan causar que fallen durante un incendio.

La tecnología detrás de la prueba: bombas de prueba hidrostática

Las bombas de prueba hidrostática se pueden usar para probar la presión de varios sistemas de agua en edificios residenciales y comerciales, desde rociadores hasta líneas de plomería. Todas las bombas de prueba comparten las características principales, pero la potencia, la durabilidad, la portabilidad y el control pueden variar mucho entre los modelos.

La mayoría de las bombas de prueba hidrostática estándar son eléctricas. Aunque generan menos velocidad y potencia que las bombas de gasolina más grandes, producen mucho para la mayoría de las aplicaciones de seguridad de vida. Muchos inspectores prefieren la conveniencia de enchufar una bomba eléctrica en lugar de jugar con el combustible. Las bombas eléctricas también eliminan las preocupaciones sobre los humos si se usan en interiores o en otros entornos cerrados.

La bomba Tru-Test, pequeña pero potente de Triple R, incluso se puede comprar con conexiones eléctricas que pueden funcionar con la batería de un automóvil, lo que hace posible usar bombas eléctricas en edificios sin terminar sin energía de trabajo.

Las bombas de gas más grandes y potentes presurizan los sistemas más rápido y los llenan de agua más rápidamente que las bombas eléctricas. Por lo general, se reservan para trabajos más grandes con tuberías más grandes, como una prueba de tubería vertical en un edificio muy alto.

Al seleccionar una bomba especialmente diseñada para sistemas de protección contra incendios, el criterio básico se reduce a esto: cuánta bomba necesita en términos de presión máxima en PSI y volumen en galones por minuto (GPM), y la fuente de energía de la bomba, que puede ser de gas, eléctrica, de perforación o manual. Esencialmente, cualquier bomba que pueda mantener 200 psi (o 50 psi más que una presión máxima de trabajo que supere los 150 psi) puede realizar adecuadamente una prueba hidrostática.

Pero si bien no se debe descartar la presión, concentrarse en el GPM correcto puede ahorrar tiempo y dinero al determinar cómo largo tomarán las pruebas. Cuanto mayor sea el GPM, más rápido se podrá llenar y/o presurizar el sistema. Triple R Specialty explica que una bomba clasificada para 2,0 GPM a una presión máxima de 500 psi tardará el doble en completar una prueba que una bomba clasificada para 4,5 GPM a una presión máxima de 400 psi.

Las bombas de prueba accionadas a mano o con taladro tienden a tener GPM de menos de 2,0, lo que las convierte en una opción menos común para las pruebas hidrostáticas. Muchos contratistas también evitan el inconveniente de tener que bombear manualmente o apretar el gatillo de un taladro… y tener que esperar más tiempo.

Rociador contra incendios
La presión natural del suministro de agua de un sistema de protección contra incendios influye en qué bomba de prueba hidrostática se adapta a las necesidades del lugar.

Otros criterios importantes que deben tener en cuenta los inspectores de bombas incluyen:

  • Diámetro y longitud de la tubería que se está probando. Un pequeño sistema de rociadores residenciales no tardará tanto en alcanzar la presión de prueba como un gran sistema de tubería vertical.
  • El tipo de sistema y la presión natural de su fuente de agua. No hace falta decir que llevará más tiempo llenar y presurizar un tubo vertical seco manual en comparación con un tubo vertical húmedo manual. De manera similar, un sistema de rociadores húmedos modificado alimentado por un suministro de agua de la ciudad solo puede generar naturalmente alrededor de 50 a 80 psi de presión.
  • El tamaño y la altura del edificio. NFPA sabía lo que estaba haciendo cuando especificó ejecutar la prueba en un punto bajo del sistema pero también verificar las presiones de prueba en los puntos altos del sistema. Después de todo, la gravedad en la Tierra es una constante.
Diagrama de piezas de la bomba de prueba hidrostática
Un diagrama de piezas de una bomba de prueba hidrostática HT-89A. Es una opción popular porque incluye un regulador de presión que ayuda a evitar que la presión del sistema aumente demasiado y cause daños durante las pruebas.

Los componentes principales de las bombas de prueba hidrostática

La bomba

La mayoría de las bombas de prueba hidrostática se basan en bombas de pistón o de émbolo que funcionan mejor con suministros de agua a presión. Para usarlos con una fuente de agua no presurizada, iniciar una alimentación por gravedad (esencialmente, usar la gravedad como la fuente de presión necesaria para hacer fluir el agua hacia la bomba) suele ser suficiente para crear un flujo positivo. Simplemente coloque la bomba a una altura más baja que el recipiente que contiene el suministro de agua, enciéndala con la válvula de cebado abierta y deje que la gravedad haga su trabajo.

En los modelos más nuevos, la bomba a menudo se conecta directamente a la cara del motor, lo que elimina el eje común en las máquinas más antiguas. Esta mejora conduce a menos piezas móviles, menos mantenimiento y un peso total más bajo.

la fuente de poder

Los motores de las bombas de prueba hidrostática generalmente dependen de tres fuentes de energía principales: energía de batería, enchufe eléctrico y gas. El tamaño del motor, o potencia, está determinado por la cantidad de presión y volumen requeridos.

Aquí hay una palabra para los sabios: para las bombas eléctricas enchufables y las que funcionan con batería, no olvide verificar si la fuente de alimentación cumple con los requisitos eléctricos del motor. Eso incluye cualquier requisito de voltaje, fase, hercios y amperaje indicado por el fabricante. También es importante verificar si las partes de la bomba tienen suficiente aceite y cualquier otro líquido necesario antes de que comience la prueba, incluido el cárter del motor, la reducción de engranajes y los tanques de gasolina.

Bypass/regulador de presión

Los sistemas de protección contra incendios, especialmente los pequeños, pueden presurizarse muy rápidamente. Para evitar daños, algunas bombas, como la HT-89A de Triple R, incluyen reguladores de presión que mantienen la presión bajo control sin supervisión minuto a minuto.

Los reguladores se pueden configurar para cerrar el suministro de agua después de detectar que la presión de salida ha alcanzado un número específico. Luego, una derivación de flujo completo desvía el agua dirigida a la manguera de salida de regreso a la bomba.

Pero mientras que los reguladores de presión son un mecanismo de seguridad útil que permite a los contratistas concentrarse en tareas más importantes que continuamente monitoreando la presión del sistema, aún es aconsejable revisar la bomba. La fricción de la recirculación hace que el agua se caliente cada vez más, lo que puede dañar la bomba si el regulador funciona durante demasiado tiempo. Lo que cuenta como demasiado tiempo puede variar desde unos pocos minutos hasta una hora, así que asegúrese de consultar las recomendaciones del fabricante antes de realizar una prueba.

En una nota relacionada, las bombas de prueba hidrostática generalmente emplean dos métodos para mantener la presión del sistema después de desconectar la línea de suministro o la manguera de salida. Algunas bombas cierran la presión mediante una válvula manual que se encuentra en la línea de suministro. Otros confían en una válvula de retención en línea que se activa automáticamente cuando el agua fluye en la dirección incorrecta, como sucede cuando se apaga una bomba.

Indicador de bomba de prueba hidrostática
Los manómetros llenos de líquido estabilizan la aguja de una bomba de prueba hidrostática, evitando que la vibración de la bomba provoque fallas en el manómetro.

El calibre

Las bombas de prueba hidrostática incluyen un manómetro que indica la presión suministrada al sistema. Lea esto con atención: es diferente de la presión del sistema, que se mide con un manómetro separado.

El manómetro de una bomba de prueba debe ser capaz de leer hasta dos veces la presión máxima de la bomba. En pocas palabras, si la bomba tiene una capacidad nominal de 300 psi, el manómetro debe poder leer al menos 600 psi. Por lo general, la mitad de la escala del indicador ofrece las lecturas más precisas.

La vibración es la principal causa de falla de los medidores. Al igual que cualquier otra bomba, los componentes móviles de las bombas de prueba hidrostática pulsan, vibran y generan calor cuando se usan según lo previsto. Con el tiempo, estas fuerzas pueden dañar las partes sensibles de un indicador, como los enlaces y los pivotes. Eventualmente, pueden resultar daños permanentes y lecturas inexactas.

Las mejores bombas hidrostáticas se basan en un manómetro lleno de un líquido como silicona o glicerina que ayudan a estabilizar su aguja. Los manómetros llenos de líquido también limitan la acumulación de condensación, lubrican las piezas móviles y protegen contra cambios repentinos de temperatura.

Mire este video para comprender el daño que la vibración puede causar en los componentes internos de un medidor:

Por supuesto, los manómetros llenos de líquido presentan algunas desventajas. Los modelos secos no sufren fugas y nunca necesitan ser rellenados. También pueden operar a temperaturas tan bajas como -40 °F, aunque las temperaturas de -4 °F permitidas por la mayoría de los manómetros llenos de líquido son adecuadas para aplicaciones de bombas de prueba hidrostática.

Mangueras de bomba y cables eléctricos

Las bombas de prueba vienen equipadas con cables eléctricos y mangueras que brindan la flexibilidad necesaria para conectarse a un sistema de protección contra incendios durante la prueba. Las longitudes largas de cable, como los 25 pies incluidos con el Tru-Test de 12 voltios de Triple R, se extienden a largas distancias, lo que facilita la conexión a una batería en un vehículo estacionado. Otras bombas eléctricas vienen con longitudes de cable más cortas (la mayoría de las veces, seis pies) que se pueden combinar con cables de extensión estándar si es necesario.

Parte trasera de una bomba de prueba hidrostática

Las bombas de prueba hidrostática dependen de mangueras de entrada y salida para mover el agua desde la fuente de suministro hasta el sistema que se está probando. Las mangueras de salida, diseñadas para soportar altas presiones, conectan las bombas al sistema de rociadores contra incendios o de tubería vertical.

Las mangueras de entrada o de suministro suelen utilizar conexiones básicas de manguera de jardín para conectar la fuente de agua a la bomba. Las mangueras de suministro más largas pueden colapsar durante la succión, por lo que una manguera corta y resistente ofrecerá un mejor rendimiento que una manguera de jardín de longitud completa. Para minimizar el riesgo de daños a la bomba o inundaciones inducidas por obstrucciones, las mangueras de suministro generalmente se alimentan a un filtro del lado de succión que bloquea los desechos del suministro de agua.

Diferentes fabricantes suministran diferentes longitudes de manguera con sus bombas. Las bombas eléctricas de prueba hidrostática de Reed incluyen 15 pies de manguera de salida, por ejemplo, mientras que Triple R suministra 10 pies de manguera de salida de desconexión rápida con todos los modelos y 5 pies de manguera de suministro con las bombas HT-454 y Tru-Test.

Los acoplamientos de desconexión rápida cuentan con una válvula unidireccional que permite que la manguera se separe fácilmente de la bomba, lo que facilita a los profesionales de protección contra incendios verificar que la tubería puede mantener la presión por sí sola. Pero con esta ventaja viene un defecto menor: el extremo roscado que se conecta al sistema es más pequeño que el pivote roscado NPT de 2,5 pulgadas que se encuentra en la mayoría de los FDC (Siamesa), donde se prueban muchos sistemas. Cuando se utilicen esos acoplamientos, se necesitarán reductores o adaptadores adicionales.

Materiales de la bomba

El peso juega un papel importante en la elección de una bomba de prueba hidrostática, lo que afecta la facilidad para que los contratistas se desplacen por los lugares de trabajo. Generalmente, cuanto más potente es la máquina, más pesa. Las bombas de gran tamaño pueden requerir dos personas para transportarlas y, a menudo, están montadas sobre ruedas.

Aun así, el material utilizado para moldear las piezas de la bomba puede generar grandes diferencias de peso y tamaño entre máquinas comparables. Las bombas clasificadas entre 220 psi y 500 psi generalmente brindan suficiente presión para aplicaciones de prueba de rociadores contra incendios y tuberías verticales, pero la mayoría de las bombas portátiles brindan esa potencia con un peso que cae por debajo de las 40 libras.

Las bombas más ligeras incorporan componentes de aluminio que pesan muchísimo menos que las piezas fabricadas con otros metales. Un pie cúbico de aluminio es aproximadamente tres veces más liviano que el mismo volumen de cobre, hierro o acero.

Por ejemplo, las bombas Tru-Test estilo kit de Triple R pesan solo 22 libras, incluida su caja protectora de metal. Esta fácil portabilidad incluye la potencia de 250 psi y 2,2 GPM.

Bomba de prueba hidrostática Tru Test
Con un peso de 22 libras, incluida su caja protectora de metal, las bombas de prueba hidrostática Tru-Test estilo kit de Triple R Specialty combinan potencia y portabilidad.

La construcción de aluminio también coloca a los modelos eléctricos más potentes del fabricante entre las opciones más livianas en su clase de PSI/GPM, con el HT-90E con un peso de 32 libras (300 psi/3.0 GPM), el HT-454 con un peso de 34 libras (400 psi/ 3,0 GPM) y el HT-89A con un peso de 35 libras (300 psi/3,0 GPM).

En comparación, las bombas de prueba hidrostática de otros fabricantes suelen pesar más, desde la EHTP500 de Reed (37,5 libras y 500 psi/2,0 GPM) hasta la EL1A de Rice (74 libras y 500 psi/3,0 GPM), aunque esa también incluye una jaula antivuelco.

Por supuesto, el peso más ligero no es la única ventaja de usar piezas de aluminio. Las bombas a base de aluminio también son más resistentes al daño por corrosión y congelamiento. Se sabe que las carcasas de los modelos más antiguos fabricados con hierro fundido u otros metales se agrietan cuando vibran a temperaturas bajo cero.

Las tuberías de latón también pueden ayudar a mantener el peso bajo y la resistencia a la corrosión en las bombas de prueba hidrostática, en comparación con las opciones tradicionales de hierro fundido o acero galvanizado.

¿Cómo funcionan todas estas partes juntas?

Básicamente, todas las bombas de prueba hidrostática funcionan de la misma manera: bombean agua a un sistema de tuberías a una presión más alta de lo normal para garantizar que el sistema no gotee y que haya un riesgo mínimo de falla. Tenga en cuenta que los siguientes pasos solo representan las mejores prácticas y se deben seguir las instrucciones del fabricante para bombas específicas.

Para comenzar la prueba, los inspectores primero deben asegurarse de que todas las líneas estén llenas de agua y que se elimine el aire. Abrir la válvula de prueba del inspector, u otra válvula en el extremo opuesto a la entrada de agua, permitirá que escape el aire.

Conecte la manguera de prueba al sistema y luego a la bomba de prueba hidrostática. Abra el agua a la bomba y luego encienda la bomba. Observe alternativamente el manómetro y las tuberías, verificando si hay fugas visibles y monitoreando la presión del sistema. Después de alcanzar la presión deseada, apague la bomba y desconecte la manguera de prueba.

Para obtener instrucciones paso a paso, consulte nuestro blog anterior sobre el uso de bombas de prueba hidrostática.

Bomba con manguera

Las bombas de prueba hidrostática aseguran la integridad de los sistemas de protección contra incendios

Las bombas de prueba hidrostática hacen posible que los inspectores de seguridad contra incendios prueben la integridad de los sistemas de protección contra incendios a base de agua. Ayudan a identificar problemas que pueden pasarse por alto fácilmente durante una inspección visual, brindando garantías a los propietarios y funcionarios de seguridad contra incendios de que un sistema funcionará según lo previsto durante un incendio.

Para cualquier otra bomba que le pueda interesar, o para obtener más información sobre bombas o pruebas hidrostáticas, llámenos o envíe un correo electrónico.

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