Los tipos y características distintivas de las boquillas rociadoras de mangueras contra incendios.
Nuestro blog anterior analizó lo que necesita saber al comprar o mantener una manguera contra incendios. Pero son las boquillas al final de cada manguera contra incendios las que hacen posible que los bomberos extingan un incendio de manera segura y completa. Las boquillas, como las mangueras, deben ser fáciles de usar, duraderas y adecuadas para la tarea en cuestión. En esta entrega, veremos los tipos básicos de boquillas, lo que necesita saber sobre su confiabilidad y utilidad, y cómo puede mantenerlas funcionando bien.
¿Ya sabes lo que estás buscando? Haga clic aquí para comprar nuestra selección de boquillas.
¿Por qué tenemos diferentes tipos de boquillas para mangueras contra incendios?
Para comprender qué hace que una boquilla se adapte mejor a algunas circunstancias y no a otras, es importante entender un poco sobre el fuego.
Un fuego necesita tres elementos para encenderse: combustible, calor y oxígeno. El combustible puede ser cualquier cosa inflamable, como leña o gasolina. El calor agrega energía al combustible, haciendo que los átomos en su interior vibren. A medida que estas vibraciones se intensifican, los enlaces estables entre los átomos comienzan a desmoronarse, vaporizando el combustible. La reacción química entre estos vapores y el oxígeno cercano crea fuego.
El agua se usa ampliamente en la extinción de incendios por la misma razón por la que tarda tanto en hervir: el agua resiste los cambios de temperatura. Las moléculas de agua no pueden vibrar rápidamente a menos que los enlaces de hidrógeno (el H2 en el H2O) se rompan, y eso requiere mucha energía. Como resultado, apagar un fuego con agua puede quitar gran parte del calor del combustible, interrumpiendo la reacción química que lo sustenta.
Pero hay más en la lucha contra incendios que rociar la mayor cantidad de agua lo más rápido posible. Cada situación requiere que los bomberos consideren preguntas como:
- ¿El agua viajará lo suficientemente lejos?
- ¿La corriente penetrará los materiales en llamas?
- ¿Se puede eliminar el calor y el humo del área usando corrientes de aire creadas por agua en movimiento?
- ¿Cuánta presión de agua hay disponible?
- ¿Es necesario enfriar el área antes de que los bomberos puedan entrar de manera segura?
- ¿El edificio todavía está ocupado y, de ser así, el vapor creado por los bomberos dañaría a esas personas?
En algunos casos, es posible que no se use agua en absoluto. Cuando la fuente de las llamas es un líquido inflamable, como gasolina o pintura, puede ser ventajoso utilizar un agente extintor a base de espuma, que detiene la reacción química del fuego al privarlo de oxígeno. Todas estas consideraciones y más pueden pesar a favor de una boquilla particular para un uso particular.
El patrón, la presión y el volumen distinguen una boquilla rociadora de manguera contra incendios de otra
Hay tres formas principales en las que la salida de una boquilla puede variar:
- Patrón: la forma del agua cuando sale de la boquilla
- Presión: la fuerza del agua, medida en libras por pulgada cuadrada (PSI)
- Galonaje o tasa de descarga: qué tan rápido fluye el agua desde la boquilla, medida en galones por minuto (GPM)
La presión del agua controla qué tan lejos y qué tan rápido se mueve el agua, así como también qué tan profundo penetra el agua en los materiales en llamas. Para apagar incendios, más galones de agua disponibles significan más agente extintor para enfriar el combustible del fuego. Cada boquilla tiene un galón esperado o nominal a una presión nominal. Por ejemplo, una boquilla puede entregar 60 GPM a 100 PSI y 50 GPM a 110 PSI.
El patrón de chorro producido por una boquilla hace una diferencia importante en las propiedades de extinción de incendios de esa boquilla. Las boquillas de niebla producen una corriente en forma de cono de pequeñas gotas de agua. Estas gotitas se pueden convertir más fácilmente en vapor, que toma el calor del aire circundante e incluso se puede usar para expulsar el aire caliente de una habitación. Los arroyos rectos descargan agua en forma de columna. Esto le da a la descarga un mayor alcance y una penetración más profunda, pero no es tan efectivo para ventilar un espacio o absorber el calor ambiental.
Las normas de la Asociación Nacional de Protección contra Incendios determinan las características de chorro de muchas boquillas rociadoras de manguera contra incendios
La Asociación Nacional de Protección contra Incendios, una autoridad líder en prevención de incendios en los Estados Unidos, ha creado pautas para las boquillas rociadoras. Estas normas, escritas en NFPA 1964: Norma para boquillas de aspersióndetermine cómo se construyen las boquillas, incluso qué tan angostas o rectas deben ser las corrientes.
De la edición 2018 de NFPA 1964
4.2.1 Las boquillas de aspersión deberán ser capaces de desarrollar patrones de descarga que varíen desde un chorro directo hasta un ángulo de aspersión de al menos 100 grados.
4.2.2 El ajuste del patrón de chorro recto debe proporcionar un chorro cohesivo capaz de entregar el 90 por ciento de la descarga nominal dentro de un círculo de 12 pulgadas (305 mm) de diámetro a una distancia de 10 pies (3 m) de la boquilla si la descarga nominal de la boquilla es menos de 350 gpm (1325 L/min), y dentro de un círculo de 15 pulg. (381 mm) de diámetro a una distancia de 10 pies (3 m) de la boquilla si la descarga nominal de la boquilla es de 350 gpm (1325 L/min) ) o mayor.
Los ajustes de presión y galonaje ayudan en la categorización de las boquillas rociadoras de mangueras contra incendios
NFPA 1964 divide las boquillas en cuatro tipos principales según si la boquilla tiene ajustes variables para el patrón, la presión o el volumen.
De la edición 2018 de NFPA 1964
3.3.18.1* Boquilla de aspersión básica. Una boquilla de aspersión de patrón ajustable en la que la descarga nominal se entrega a una presión de boquilla y un ajuste de boquilla designados.
3.3.18.2* Boquilla de aspersión de galonaje constante. Boquilla de rociado de patrón ajustable que descarga a una tasa de descarga constante en toda la gama de patrones, desde un chorro directo hasta un rociado amplio a una presión de boquilla designada.
3.3.18.3* Boquilla de rociado de presión constante (automática). Una boquilla de aspersión de patrón ajustable en la que la presión permanece relativamente constante a lo largo de un rango de tasas de descarga.
3.3.18.4* Boquilla de rociado de galonaje constante/seleccionado. Una boquilla de rociado de tasa de descarga constante con una característica que permite el ajuste manual del orificio para efectuar una tasa de descarga predeterminada mientras la boquilla está fluyendo.
La NFPA usa estas categorías para decidir qué es aceptable para cada boquilla en términos de presión y galones. Cada tipo de boquilla produce un tipo diferente de chorro, y estos chorros tienen importantes propiedades para salvar vidas y combatir incendios.
Con una boquilla de rociado básica, tanto GPM como PSI varían a medida que la corriente cambia de un patrón recto a un patrón de niebla. Las boquillas de presión constante, por otro lado, ayudan a garantizar el alcance de un chorro con un componente autoajustable diseñado para mantener constante la presión del agua.
Las boquillas de galonaje constante mantienen el mismo tamaño de orificio a medida que cambia el patrón de la boquilla. Ya sea que estén rociando en un chorro directo o en un patrón de chorro de niebla, estas boquillas mantienen un GPM bastante constante. Si bien las boquillas de galonaje constante tienen un orificio fijo y, por lo tanto, una tasa de descarga fija, las boquillas de rociado de galonaje constante/seleccionado permiten a los bomberos elegir entre varios tamaños de orificio que garantizan tasas de flujo constantes en todos los patrones.
Las boquillas rociadoras de manguera contra incendios de patrón ajustable brindan versatilidad, mientras que las boquillas más simples pueden resistir las obstrucciones
Las boquillas automáticas o ajustables pueden ajustarse a aumentos o disminuciones en el flujo. Los chorros pueden mantener la forma adecuada, alcanzar el máximo alcance con el agua disponible y mantener la presión de boquilla correcta para el galón disponible.
Las boquillas con una abertura de tamaño fijo o ajustada manualmente pueden ser particularmente sensibles a los cambios en el flujo. Suministrar muy poca agua crea un chorro débil, mientras que suplir demasiada puede hacer que el chorro sea errático y que la boquilla sea más difícil de controlar.
Esto no significa que las boquillas con aberturas ajustables sean siempre la mejor opción. El agua suministrada por las fuentes (sistemas de tuberías que se utilizan para distribuir agua en edificios de varios pisos) puede contener óxido, basura u otros objetos. Las boquillas automáticas se basan en válvulas y resortes para regular el tamaño y la forma del agua. Como resultado, los desechos ocasionalmente pueden obstruir las boquillas automáticas, como lo hace en el video a continuación.
¿Le interesan los sistemas de tuberías verticales pero no sabe por dónde empezar? Eche un vistazo a nuestra serie de blogs sobre sistemas de tuberías verticales.
Por otro lado, una boquilla manual con menos funciones puede dejar pasar los desechos más fácilmente. Las boquillas de orificio liso, por ejemplo, son boquillas cilíndricas simples diseñadas para descargar en un chorro directo. Las boquillas de orificio liso se diferencian de las boquillas ajustables o automáticas en que no tienen piezas internas para controlar el volumen o la presión. Si bien cada boquilla tiene cierta capacidad de lavado de desechos, la simplicidad interna del orificio liso permite que los desechos pasen más fácilmente.
Muchas boquillas pueden combatir incendios con soluciones a base de espuma
Las boquillas estándar, incluida la boquilla de ánima lisa, pueden descargar soluciones de espuma en muchos casos. Según el tipo de espuma utilizada, el sistema de espuma y la situación, algunas boquillas pueden funcionar mucho mejor que otras.
Si bien una mirada detallada a estos usos está más allá del alcance de este artículo, el ingeniero de protección contra incendios Greg Jakubowski en Revista FireRescue ha examinado este tema en detalle. Su artículo, que incluye las recomendaciones de la NFPA sobre la elección de boquillas, está disponible aquí.
Cada jurisdicción elige sus propios acoplamientos de mangueras contra incendios, por lo que es fundamental seleccionar cuidadosamente las roscas de las boquillas de las mangueras contra incendios.
Cada boquilla se conecta a una manguera mediante roscas o acoplamientos, pero no todas las mangueras tienen las mismas roscas. La boquilla necesita una conexión de rosca de un tamaño y tipo compatible.
Los estándares de enhebrado varían de un lugar a otro. Si bien predominan dos tipos estándar de roscas: Rosca estándar nacional (NST) y Rosca de manguera recta de tubería nacional (NPSH), muchas ciudades importantes tienen sus propios estándares de roscado.
¿Desea obtener más información sobre los estándares de roscado de mangueras contra incendios? Eche un vistazo a nuestro blog sobre los tipos comunes de hilos utilizados en la protección contra incendios.
Si desea comprar una boquilla para una manguera que ya tiene, es posible que pueda determinar fácilmente qué roscas tiene siguiendo estos pasos:
- Mire los acoplamientos en ambos extremos. ¿Hay un acoplamiento macho, con roscas en el exterior, y un acoplamiento hembra, con roscas en el interior?
- Si es así, busque las letras en el acoplamiento hembra. Las letras NH o NST indican que el acople usa Rosca Estándar Nacional, mientras que las letras NPSH indican que el acople tiene Rosca de Manguera Recta de Tubería Nacional.
- Mida el diámetro exterior de la rosca macho, incluido el ancho de las propias roscas.
Si tiene dificultades para determinar el tamaño del hilo, las autoridades locales de bomberos pueden decirle qué hilos se utilizan en su área.
La reacción y activación de la boquilla de la manguera contra incendios puede limitar significativamente la usabilidad
A medida que aumenta la cantidad y la presión de la descarga de agua, las boquillas se vuelven más difíciles y tediosas de controlar. A 50 PSI, una boquilla de ánima lisa con un diámetro de 15/16 pulgadas empuja contra el operador de la boquilla con 68 libras de fuerza.
Esa fuerza, llamada reacción de la boquilla, puede dificultar la extinción de un incendio. Debido a que una boquilla de rociado básica opera a una presión y galaje designados, la reacción de la boquilla solo se puede reducir cambiando el suministro. Pero debido a que un suministro de agua bajo o sobre presurizado puede disminuir la eficacia de la corriente, solo se pueden hacer cambios limitados.
Esto hace que la selección de boquillas sea crítica. Al menos un estudio ha sugerido que la reacción de la boquilla debe limitarse a 60 libras de fuerza para un solo bombero y 75 libras de fuerza para un equipo de dos. Por esta razón, muchos departamentos de bomberos usan boquillas clasificadas para presiones de 50 o 75 PSI. Estas presiones reducen la reacción de la boquilla y al mismo tiempo aseguran que haya disponible un suministro adecuado de agua para extinguir las llamas.
Las presiones más altas pueden dificultar el control de una boquilla. Como tal, es fundamental que cada boquilla sea fácil de activar, desactivar y ajustar. NFPA 1964 establece una cantidad mínima y máxima de fuerza requerida para operar la palanca de una boquilla o el control giratorio. Cada uno debe abrirse con no menos de tres libras de fuerza. NFPA 1964 también especifica que los controles de tipo palanca pueden requerir hasta 16 libras de fuerza para presionarlos, y los controles de tipo giratorio pueden requerir hasta 40 libras de fuerza para girar.
Las normas de la NFPA establecen criterios para la durabilidad de las boquillas rociadoras de mangueras contra incendios a diversas presiones y temperaturas.
NFPA 1964 también establece el rango de durabilidad de los componentes de la boquilla, incluida la capacidad de soportar altas presiones de agua y temperaturas altas y bajas.
Para garantizar que las boquillas no se rompan bajo presión, se realizan pruebas de presión hidrostática. Durante estas pruebas, las boquillas están sujetas a presiones mucho mayores de las que se espera que operen.
De la edición 2018 de NFPA 1964
6.6.1.1 La boquilla o aparato debe montarse en una posición cerrada en un dispositivo capaz de ejercer una presión hidrostática de 900 psi (62 bar) o tres veces la presión nominal máxima, la que sea mayor.
Esta presión se aumenta gradualmente en incrementos de 30 segundos hasta alcanzar la presión máxima. Si la boquilla tiene una fuga en cualquier lugar que no sea el orificio, la prueba de presión falla.
Durante las pruebas de alta y baja temperatura, las boquillas se mantienen a una temperatura alta de 135 grados Fahrenheit oa una temperatura baja de -25 grados Fahrenheit durante 24 horas. Esta prueba requiere que los ajustes y controles de la boquilla sigan funcionando inmediatamente después de que concluya la prueba.
Las boquillas rociadoras de manguera contra incendios se prueban específicamente para resistencia a impactos
Las pruebas de manipulación brusca consisten en dejar caer la boquilla sobre una manguera cargada o descargada desde una altura específica para garantizar que la boquilla pueda resistir los impactos en el mango o palanca, el cuerpo, los asideros, la abertura y los acoplamientos.
De la edición 2018 de NFPA 1964
4.9.2 La boquilla no debe deformarse ni romperse más allá del punto en que afecte el uso operativo de la boquilla como se define en los requisitos de esta norma.
4.9.3 Todas las funciones de las boquillas, como la selección del patrón, el lavado, el ajuste del caudal y el cierre, deben operar como se describe en la Sección 4.3. La fuerza de operación no debe aumentar más del 10 por ciento de la permitida antes de la prueba.
4.9.4 Después de la realización de la prueba en 4.9.3, las muestras deben volver a estar sujetas a la prueba de fugas definida en la Sección 4.7. La fuga no debe aumentar en más del 10 por ciento de lo permitido antes de la prueba.
Estos requisitos aseguran que la boquilla pueda resistir una variedad de impactos y aun así permanecer intacta en gran medida.
Las normas de la NFPA también rigen la inspección y el mantenimiento de las boquillas rociadoras de las mangueras contra incendios.
Los estándares que hemos visto hasta ahora se citan del volumen de la NFPA sobre boquillas de aspersión. El mantenimiento, por otro lado, está cubierto por NFPA 1962: Estándar para el cuidado, uso, inspección, prueba de servicio y reemplazo de mangueras contra incendios, acoplamientos, boquillas y aparatos de mangueras contra incendios.
Después de cada uso, y al menos una vez al año, se debe inspeccionar cada boquilla.
De la edición 2018 de NFPA 1962
5.2.2 La inspección de la boquilla deberá verificar lo siguiente:
(1) El canal está libre de obstrucciones.
(2) No hay daños en la punta.
(3) Todos los controles y ajustes funcionan según lo diseñado.
(4)* La válvula de cierre, si está equipada, funciona según lo diseñado y cierra el flujo por completo.
(5) No faltan piezas ni están rotas.
(6) La junta de la rosca está en buenas condiciones de acuerdo con la Sección 7.2.5.2.3 Si la boquilla no pasa la inspección por cualquier motivo, deberá retirarse del servicio, repararse y probarse o reemplazarse.
Cada vez que se usa la boquilla, también debe lavarse, probarse y lubricarse.
De la edición 2018 de NFPA 1962
A.5.1.6 Las boquillas deben lavarse en una solución de agua tibia y jabón. La boquilla debe estar sumergida y los controles ajustables operados hasta que haya movimiento libre. A continuación, la boquilla debe enjuagarse con agua. La boquilla debe lubricarse de acuerdo con las instrucciones del fabricante. Los mangos cubiertos de goma agrietados pueden causar accidentes y deben reemplazarse.
Las boquillas rociadoras automáticas y de chorro directo están disponibles en 🥇IO Technology S.A.C
En 🥇IO Technology S.A.C, nos complace ayudarlo a elegir una boquilla adecuada para el trabajo. Tenemos boquillas y adaptadores en tamaños de 3/4 de pulgada a 2 1/2 pulgadas a 75 GPM, 150 GPM y más. Estas boquillas cumplen o superan las normas NFPA. Cada uno está fabricado con Lexan o latón resistente a los impactos y la corrosión, y está disponible con manijas, empuñadura de pistola o parachoques que reduce los impactos. Las roscas para mangueras rectas National Standard Thread o National Pipe están en stock. Otras roscas y adaptadores están disponibles bajo pedido.
Haga clic aquí para comprar nuestra selección de boquillas rociadoras para manguera contra incendios de latón, Lexan y con empuñadura de pistola.
¿Preguntas sobre las boquillas de las mangueras contra incendios? Si se encuentra en Perú llámenos al +51 981 223 295 o envíe un correo electrónico ventas@iotechnology.pe.