Medicion de Pérdidas por Roce y Tablas de Bombeo

xbrandyx

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15 Sep 2008
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Valdivia
Como estan estimados. Comparto este tema, ya que a más de alguno le puede servir.

Todos ya estamos al tanto de la necesidad aplicar un caudal correspondiente a un incendio, pero a la hora de hacerlo "en la calle" aparecen las dudas. Nadie sabe cuánto es exactamente la pérdida por roce para la armada que tienen desplegada y por lo tanto no saben de manera precisa a que presion se debe bombear. Esto transforma todo a una ciencia "al ojo" lo cual es como siempre lo hemos hecho al final del día... (manejamos el concepto, pero a la hora de aplicar nos caemos).

Me he dado cuenta que en el 90% de las compañías de agua en las que he estado, ninguna tiene establecida presiones de trabajo correspondientes a esta problematica (siendo que manejan el concepto de caudal y pérdidas por roce!) y esto es debido a que no todos saben como generar tablas de pérdidas por roce y/o tables de presiones de bombeo.


Material Usado:
- Flujómetro TFT Sho-Flow Digital (Solamente se usó para medir presion, ya que el medidor de caudal estaba descalibrado).
- Pitón Protek 95-250 GPM
- Pitón Monitor Protek 300-1000 GPM
- Mangueras

En mi compañía tenemos armadas de ataque pre-establecidas en largo y flujo. De esta forma, fijamos una presion de bombeo 'de memoria' para cada una de nuestras 3 "pre-conectadas" de cada bomba. En caso que la armada sea recortada o alargada, se usa la tabla de pérdidas general para corregir.

El test fue bien simple:
Conectar 1 línea de 52mm y pitón Protek regulado a 125 GPM. Luego se bombeó la presion suficiente para que en la entrada del pitón se tengan 100 PSI/7 BAR (marcados por flujómetro). Una vez logrado, se anota la presión en bomba y la diferencia entre la bomba y el flujómetro es la pérdida en la manguera para el largo y flujo establecido.
Luego se aumento a 150 GPM y se realizó el mismo ejercicio (aumento de presion hasta 7 BAR en pitón y se anota), etc, etc.

Se realizó la combinación final de 1, 2, 3 y 4 mangueras de 52mm para flujos de 125, 150, 200, 250 GPM. Luego se realizó lo mismo con las mangueras de "70", pero para las medidas de 300 y 500 GPM se usó el pitón monitor Protek.


DATO IMPORTANTE:

En una capacitación que llevé a cabo en la R.M. verifiqué 2 datos bien importantes con un flujómetro bien calibrado:
1.- El Protek 95-250 que usé entrega todos los flujos regulados siendo alimentado a 7 BAR (me llevé el pitón de mi bomba a la R.M. para esa capacitación) (suenta tonto, pero siempre verifico antes de)
2.- El Monitor Protek marcando 5 BAR en su manómetro entrega el flujo que uno regula en la punta (siendo que es una cachota para 7 BAR). Esto fue corroborado por flujómetro en la R.M. en la capacitación y luego re-confirmado durante el test en Valdivia, verificando el tiempo de vaciado de estanque a regulación de 300 GPM y luego 500 GPM @ 5 Bar en manómetro del Monitor.

Conclusión:

El establecer tablas de pérdidas por roce no es una labor muy complicada... solo necesitamos un flujómetro o en su ausencia simplemente un manómetro en línea (se puede hasta mandar a hacer uno a una maestranza). Fuera de lo simple de realizar este test, es una tremenda instancia para todos los participantes de aprender y ver in-situ las pérdidas y como influencia el largo y caudal.
Fuera de ello, el beneficio de tener una tabla obtenida EMPÍRICAMENTE es clave para el día del incendio tener las presiones de bombeo correctas para las armadas que tengamos desplegadas.

Podemos tener el mejor equipamiento y despliegue, pero si la presión en la bomba es insuficiente, no obtendremos el caudal que esperamos (siempre dentro del rango de caudal que permita nuestra bomba, eso es otro tema a parte).

Ahora les comparto las tablas finales de pérdidas obtenidas, y un par de fotos y videos de cuando realizamos el test.

Espero que esta experiencia les ayude y los inste a realizar esto en sus compañías... ES NECESARIO!

Saludos.


PD: Quedó pendiente cuando se calibre el flujómetro el re-revisar las presiones de trabajo necesarias y variaciones de flujo de nuestras armadas que usan pitones TFT (en especial el Dual-Force). Es una espina que quiero sacarme ya que al ser comprados usados, quiero verificar que el resorte interno este aún bien regulado y no restringiendo el flujo.




TABLA DE BOMBEO PRECONECTADAS de nuestro "B":
PR2_zpsf0027d37.png


TABLA DE BOMBEO PRECONECTADAS de nuestro "BX":
PR3_zps77b1bad1.png



TABLA DE PÉRDIDAS POR ROCE GENERAL:
PR1_zps6036cfde.png



FOTOS Y VIDEOS DEL TEST:
DSC00448_zps5c05444d.jpg

DSC00449_zps8b9062a5.jpg

DSC00461_zps8b6c1590.jpg



 

xbrandyx

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15 Sep 2008
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Valdivia
Se me olvidó algo importante:

No puedo dejar de agradecer a quienes han ayudado de forma directa e indirecta en el resultado del test: 9na Compañía del CB Valdivia, 3ra Compañía del CBS "La Heroica", 5ta Compañía del CB Colinta "Bomba Chicureo" y Walter Giacaman de MedTrans.
 

Elkete

Comandante de Guardia
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KBRANDYX, buen trabajo en terreno.

En varias mediciones la PR que indicas es excesiva, algo no está bien.

Te recomiendo realizar las mediciones de caudal con boquillas de chorro sólido. Usando el pitot y su tabla de caudales vas a tener una medición correcta del caudal y por ende las PR respectivas con los instrumentos actuales.

Aunque a los pitones les llegaba la presión correcta y caudal correcto (al parecer) puede que los manómetros de las bombas estén fuera de calibración. Aunque en reposo la aguja se devuelva a "0" (cero) internamente pueden haber otros problemas. En general esos manómetros son "carne perro" pero a veces pasan cosas extrañas, tal vez heladas que dañaron la relojería, etc.

Para comprobar como anda el manómetro de los carros, instala el ShoFlow en la salida de la bomba y comprueba como andan con distantas presiones (no es necesario botar agua por un pitón, basta el retorno), debieran marcar lo mismo. Los manómetros de los carros suelen marcar a veces cualquier cosa. Esta prueba dirá como anda el tema.

El manómetro del monitor mide presión estática, por eso indica menos que la dinámica que es la que se debe medir. Hasta unos 300 gpm para ese modelo la p estática y la p dinámica son similares, luego la diferencia se dispara exponencialmente.

Con respecto a la medición de caudal, ¿que le pasa al show flow?.

Ojalá te sirva esta info. Cuéntanos. Saludos.
 
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Pitón Ruso

Capitán de Guardia
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Salida%2BManifold.png

Que bueno usaron las salidas del "Manifold" muchas veces las salidas laterales (no originales) no están bien diseñadas y éste problema en el diseño altera las mediciones.
 
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Ambiorix

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Temuco, Chile
Buen trabajo estimado!

Cuando Elkete me preste el pitot voy a hacer algunas en mi bomba (jejeje)

PD: da gusto leer este tipo de temas, ahora espero una enrriquecedora discución entre pros y contras del ensayo, y en la postura constructiva todos aprendamos!
.
 
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xbrandyx

Bombero Activo
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Valdivia
AFDLAD15: Leí hace ya un par de años ese experimento, me ayudó bastante en su momento a entender algunas cosas.

PITÓN RUSO: Es un problema "mas o menos". Las salidas laterales de 52mm de las Camiva tienen entre 3-4 codos de 90°, lo cual hace que a la salida la presion sea bastante menor que en la bomba. Para los que tengan esas salidas en uso, si o si deben salir a medir las presiones de trabajo.

ELKETE: La bomba es nueva, tiene un poco más de 1 año desde que fue entregada por ende los relojes están nuevos también. Realicé los chequeos previos como mencionas de conectar el Sho-Flow a la salida y elevar presión, estos entregan lecturas correctas. Comparando los resultados, dieron muy parecidos a cuando estuve en la R.M. hace unos meses.

El Sho-Flow marca mal el flujo, ya que al estar "estático" o sin movimiento de agua, ya entregaba medida del orden de 220 GPM. Al abrir pitón y estar regulado a flujos menores, siempre media entre 200-250. Ya en flujos mayores (Monitor) entregaba medidas de caudal mas correspondientes a lo que estabamos bombeando, pero siempre desviado entre 50-100 GPM.

Solo entregaba bien la medida de presión en PSI, pero era suficiente para lograr lo que quería.

Saludos.
 

PipeSM

Chupe
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9 Dic 2008
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Bomba San Miguel
Estimados todos!
quería aprovecharme de su conocimiento y disposición, para saber donde puedo conseguir o con quien un show flow que mida caudales medianos para hacer este mismo tipo de pruebas en nuestra bomba para las líneas manuales. Con el amigo pitón Ruso hicimos pruebas, pero el tiene un sho-flow mas apropiado para líneas de chorros maestros o monitores. (probamos un boquilla sólida con un akron turbojet y le sacamos 450 gpm, fue impresionante)pero las líneas de menos de 250 gpm no se mostraban en ese sho-flo. si alguien tiene algún dato de eso, estaría muy agradecido para seguir con ese trabajo, enfocado también a los incendios de edificios en altura.
Gracias de antemano.
Saludos y gran trabajo en terreno de los amigos de Valdivia.
 
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xyz

Bombero Activo
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31 Oct 2009
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Qué bueno ver temas de este tipo en el foro. La hidráulica es lejos el tema fundamental para los bomberos. Debiera ser lo primero que se enseñe. Curiosamente no se enseña, casi nadie sabe, y los que saben son poco escuchados por "revolucionarios, rebuscados, excéntricos, o el viejo argumento de que siempre se ha hecho así, para qué cambiar". Lo curioso es que nadie sabe cuánto diablos desaloja cada pitón durante la operación, ni tampoco se reconoce la inutilidad de un pitón desalojando bajo lo requerido. Qué tontera, pero bueno.

Con respecto a lo mostrado, creo que es exactamente lo que debemos hacer. Las tablas de pérdidas por roce que uno consigue son todas distintas y difícilmente cuadrarán con tu realidad. No hay nada como tener resultados reales e innegables, obtenidos con tus propias mangueras y pitones. Así todo, las tablas calculadas por uno mismo o por otros son una buena base para partir.

Los resultados expuestos pueden tener ciertos inconvenientes que se deben considerar:

1) Los instrumentos deben medir bien. Usar instrumentos nuevos ojalá, mandar a calibrar si es factible, hacer pruebas como dice Elkete usando el retorno o conectando en la aspiración y comparar con el manovacuómetro. Ojo que nunca debieran dar tan igual, ya que no estás midiendo en el mismo punto exacto. De más está decir que si vas a comparar con la instrumentación del carro, ésta debe estar nueva o en comprobado buen estado, porque se deteriora con el tiempo, y harto.

2) Con los instrumentos midiendo bien, debes ahora tabular el desalojo de tus pitones, ya que por el desgaste puede que ya no trabajen a la presión de diseño, o bien son pitones sin caudal regulable o de tubo. Para hacer la medición puedes conectar el flujómetro a una salida (lo más directa del manifold como decía alguien ahí), luego el manómetro (si este es aparte del flujómetro, claro) y después el pitón. En este orden para medir presión lo más cerca posible a la entrada del pitón.

3) Ahora debiera uno agregar una tira de 15m y medir. La tira la debes agregar entre el manómetro y el pitón. Entonces el montaje debiera ser: carro, flujómetro/manómetro, tira de 52mm de 15m, pitón. Al alcanzar el caudal deseado puedes conocer la pérdida en la tira restando la presión correspondiente de la tabla que hiciste para el pitón. Luego repetir la experiencia para todos los caudales deseados. No olvidar anotar la presión del manómetro del carro en cada caso (tal como tú hiciste en tu ejemplo), ya que será ésta la que tendrá como referencia el maquinista en operaciones futuras.

4) Repite la experiencia agregando sucesivamente tiras de 15 m para ver si las pérdidas en la manguera son lineales realmente con la distancia. Puede que el resultado demuestre lo contrario y tendremos que crear una aproximación para una n-ésima tira en base a la tendencia que obtuvimos agregando tiras.

5) Al probar un pitón de tubo o un monitor, aprovecha de obtener las pérdidas en manguera de 75mm. Primero verificar si tus mangueras son de 75mm, 72mm o 70mm (dato relevante si quieres compartir tus resultados).

6) Basta con que durante una futura operación te conectes en una salida muy distinta del carro y ya con eso pueden variar los resultados.
Creo que es muy práctico hacer tablas en referencia al pitón utilizado y a armadas de largo estándar poniendo la presión necesaria en el carro que mediste. Abajo puedes agregar una tabla con “presiones extra” con aproximaciones para las tiras de 52mm que se agreguen y otra tabla para armadas base o de “70” usando los resultados para esas mangueras.
Creo que eso sería lo ideal para el maquinista. Para los que saben de hidráulica sirven los resultados para saber las pérdidas de cada manguera y cada caudal.

Yo no he podido aún hacer esta experiencia completa y obtener valores aceptables para las pérdidas (me gustaría tener un flujómetro TFT digital, pero valen como 1000 USD).

Hasta el momento uso que para 1000 LPM se pierden 1,8 bar en 15m. Para otros caudales aproximo dividiendo por los 1000 LPM, elevo al cuadrado y multiplico por los 1,8 bar.
Para 75mm divido por 6,24; ya que los diámetros en pérdidas por roce van a la quinta potencia ()5 ( (75/52) 5 = 6,24 ).

¿Qué valores usan ustedes?
 
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xbrandyx

Bombero Activo
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Valdivia
El problema de usar "constantes" en las mangueras es que cada constante depende del fabricante y modelo especifico de su manguera. No tienen el mismo coeficiente por ejemplo la "Combat Ready" de la Key Fire Hose contra la "6D" de la All-American Hose. La misma Key Fire Hose en su web indica los coeficientes de cada modelo.

Llevando esto a la practica, es un buen punto inicial el usar coeficientes generales como linea base para nuestro desempeño, pero si o si debemos hacer una medicion en terreno de nuestras armadas. En mi compañía tenemos mangueras de la All-American Hose, Key Fire Hose, Angus, etc.

Solíamos usar una tabla teórica, pero en cierto rango de flujos era cercana a la que obtuvimos de forma practica. Casi siempre lo que cambia es el coeficiente de pérdida, siempre va cambiando dependiendo del autor (o en especifico del fabricante).


Sobre el como llevar a cabo la medición, depende mucho de que equipamiento se tenga y tambien el tener claro que deseamos obtener. Si se dan cuenta, solamente usé un flujómetro para medir la PRESION DE ENTRADA al pitón. El resto, fue la instrumentacion de la bomba (la cual se probó que estaba bien) y el pitón (el cual se probó que entregaba los flujos regulados a la presion establecida por fabrica).

El mismo manual de la IFSTA para Operacion de Bombas entrega una matriz para hacer unas mediciones para obtener las perdidas de presion y/o coeficientes de friccion de las mangueras.

Mientras tengamos claro el objetivo, hay multiples formas de hacer el experimento.

Saludos.
 

Gabriel M.

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xVZukNr.jpg


JAJJAjJAjJajajJA que tal quedó mi válvula pitot????

Cañeria de cobre $2000 (no pillé ne le taller, tuve que comprar)
Broca de 1 mm $2000
Niple para unir cañeria con Tee $800
Niple para unir manómetro con Tee $800
Tapón de bronce $650
Manometro hasta 160 PSI $11000

Gracias ELKETE
Gracias XBRANDYX

Saludos!!!!
 

Ambiorix

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La mía viene en viaje (solo para ser mas kiko....)

Cuando llegue comparemos para ver la variación entre ambas:

$_57.JPG
 
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Ambiorix

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Jajajaj. Solo aproveché que viaja un amigo desde allá a chile, nos servirá para contrastar valores de medición, lo cual es buenísimo.
 
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breslau

Chupe
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JAJJAjJAjJajajJA que tal quedó mi válvula pitot????

Cañeria de cobre $2000 (no pillé ne le taller, tuve que comprar)
Broca de 1 mm $2000
Niple para unir cañeria con Tee $800
Niple para unir manómetro con Tee $800
Tapón de bronce $650
Manometro hasta 160 PSI $11000

Gracias ELKETE
Gracias XBRANDYX

Saludos!!!!
Estimado. La parte que no he captado es donde hay que hacerle un orificio con la broca de 1 mm. Me orientas por favor...
 

Gabriel M.

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Tomé el tubo de cobre, mide mas menos 8 cm y mas menos 4 cm los comprimí en un tornillo de mesa
upload_2015-6-4_17-4-44.jpeg

Lo apreté hasta que quedara un espacio de 2 mm en el interior del tubo.
Desde la orilla aplanada, por el borde que se formó al aplastar, mide unos 5 mm y en ese punto con una broca de 1 mm haces un hoyo que perfore ese borde hacia el interior del tubo. NO DEBE ATRAVESAR LA TUBERÍA COMPLETA, es para que entre agua al dispositivo.
Después sellas con soldadura el borde achatado y la unión del niple con la cañería de cobre.

Por decirlo de otra forma, haces el hoyo por debajo de la parte aplanada del tubo, por el borde delgado que se formó al aplastar (Así quedaba mas claro parece jajajajjajajajaja)

MAs tarde subo la foto
 
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