Academia Grundfos - NFPA 20 Nov 26

Sistemas Contra Incendio NFPA 20 Academia GCO 2013

NFPA 20 NORMATIZA NFPA – National Fire Protection Association

(Asociación Nacional de Protección contra Incendio)

CERTIFICA FM – Factory Mutual UL – Underwriters Laboratories

NFPA 20

NFPA 20 “Norma para la Instalación de Bombas Estacionaria Contra Incendio”

NFPA 20

Otras normas de interés NFPA 13: Norma para la instalación de sistemas de rociadores. NFPA 14: Norma para la instalación de sistemas de hidrantes. NFPA 22: Norma para depósitos de agua para redes privadas. NFPA 24: Norma para la instalación de redes privadas contra incendio. NFPA 25: Inspección, ensayo y mantenimiento de sistemas contra incendio. NFPA 70: Código eléctrico nacional (NEC). NFPA 110: Norma para sistemas de energía de emergencia y auxiliares. NFPA 1963: Norma sobre conexiones de mangueras contra incendio. NFPA 5000: Código de construcción y seguridad de edificios.

NFPA 20

Origen y Desarrollo de la NFPA 20 El Comité sobre bombas contra incendio fue organizado en 1899 con 5 miembros de asociaciones aseguradoras. Al principio las bombas eran solo aportes secundarios para rociadores, tuberías e hidrantes y las mismas se arrancaban de forma manual. Las bombas accionadas por motores de combustión interna aparecieron por primera vez en esta norma en 1913, al principio desde un arranque poco confiable y de uso complementario solamente. La NFPA 20 ha tenido desde su creación 31 revisiones, siendo la Edición 2013 la última versión.

NFPA 20 Contenido de la Norma NFPA 20 1. Administración 2. Publicaciones referenciadas 3. Definiciones 4. Generalidades 5. Bombas para edificios high-rise 6. Bombas centrifugas 7. Bombas de eje tipo turbina vertical 8. Bombas de desplazamiento positivo 9. Motor eléctrico para bombas 10. Controladores para motores eléctricos y accesorios 11. Motor Diésel 12. Controladores para motores a combustión interna 13. Motor de turbina a vapor 14. Test de aceptación, funcionamiento y mantenimiento Anexos A, B, C, D

NFPA 20

Alcance

1.1

Esta norma se relaciona con la selección e instalación de bombas para suministro de agua para protección contra incendio. 1.1.1 Abarca > Bombas, accesorios, tuberías de succión, descarga y equipos aux. 1.1.2 > Suministro de energía, motor eléctrico y control. > Motor de combustión interna y control. No cubre > La capacidad del suministro de agua y los requerimientos de presión (NFPA22).  Instalación eléctrica de los equipos, componentes y accesorios (NFPA70). 1.1.3 > Inspección periódica, pruebas y mantenimiento de los sistemas de bombeo una vez instalados. (NFPA25) 1.1.4

NFPA 20

Propósito

1.2

Proveer un grado razonable de protección contra el fuego para la vida y la propiedad, a través de pautas para la instalación de bombas estacionarias. 1.5

NFPA 20

Equivalencia

1.5

Nada en esta norma pretende restringir nuevas tecnologías, siempre y cuando el nivel de seguridad prescrito por la norma no sea disminuido.

NFPA 20 Aprobado 3.2.1* Approved. Acceptable to the authority having jurisdiction.

“Aceptable para la autoridad competente”.

NFPA 20 Autoridad Competente (AHJ) 3.2.2* Authority Having Jurisdiction (AHJ). An organization, office, or individual responsible for enforcing the requirements of a code or standard, or for approving equipment, materials, an installation, or a procedure.

“Una organización, oficina o individuo, responsable de hacer cumplir los requerimientos de un código o norma, o de aprobar un equipo, materiales, instalaciones o procedimiento”.

NFPA 20 Responsabilidad Única NFPA-20 A.4.4.1 A single entity shall be designated as having unit responsibility for the pump, drive” and controller. FM 3-7N – Paragraph 1-6 from FM Global Property Loss Prevention « The pump manufacturer shall be responsible for: 1) furnishing the complete unit consisting of pump, driver, controller, transfer switch equipment and all necessary accessories; 2) ensuring proper installation and performance during pumps acceptance test; 3) resolving all problems that may arise during installation and/or acceptance tests. Any sale or transfer of design, packaging or delivery of the unit does not relieve the pump manufacturer of its responsibility. If a pump physically leaves the manufacturer’s facility with the FM approval mark, it is implicit that any third party receiving the unit is an authorized representative of the pump manufacturer, and the pump manufacturer and the authorized representative shall assume the responsibilities described above ».

NFPA 20

Bombas Centrifugas • No deben utilizarse donde exista altura de succión estática negativa. 4.14.3.1 • Deben suministrar como mínimo el 150% de la capacidad nominal a no menos del 65% de la carga total nominal. La carga de cierre debe ser como máximo del 140% de la altura nominal. A.6.2

NFPA 20

Caudales normalizados gpm l/min gpm l/min gpm l/min 25

95

400

1514 2000 7570

50

189

450

1703 2500 9462

100

379

500

1892 3000 11355

150

568

750

2839 3500 13247

200

757

1000 3785 4000 15140

250

946

1250 4731 4500 17032

300

1136 1500 5677 5000 18925

4.8.2

NFPA 20

Caudales mayores a 5000 GPM Las bombas centrifugas contra incendio con capacidades superiores a 5000 GPM deben estar sujetas a la revisión individual de la autoridad competente o de un laboratorio responsable del listado. 4.8.3

NFPA 20 Curva de la bomba 150

Shutoff

140

Curva Permitida

Curva

Punto

100

65 50

0

50

100

150

200

NFPA 20 Curva de la bomba Punto de operación del cliente

65%

90%

140%

Punto recomendado de operación

NFPA 20 Curva150de la bomba Curva bomba NFPA UL/FM

NFPA 20

Bombas Principales

NFPA 20 Bombas Principales Impulsor colgante – una y dos etapas, directamente acoplada Figura A.6.1.1

NFPA 20 Bombas Principales Impulsor colgante – una sola etapa, acoplamiento por separado Montada sobre base

Figura A.6.1.1

NFPA 20 Bombas Principales Impulsor colgante – una sola etapa, acoplamiento por separado En linea – acoplamiento rigido Figura A.6.1.1

NFPA 20 Bombas Principales Impulsor entre rodamientos Acoplamiento por separado de una sola etapa Figura A.6.1.1 Carcasa partida axial

NFPA 20 Bombas Principales Bombas de eje tipo turbina vertical

NFPA 20

Accesorios En donde sea necesario, los siguientes accesorios deben ser suministrados por 6.3.1 el fabricante de la bomba: • Liberador automático de aire • Válvula de alivio de circulación • Manómetros de presión

6.3.3 4.11 4.10

NFPA 20 Accesorios Liberador automático de aire (certificada) •

•

Las bombas que son controladas automáticamente deben ser suministradas con un liberador de aire que descargue a la atmósfera, accionado por medio de un flotador de tamaño no inferior a ½”. 6.3.3.1 Con excepcion de las bombas horizontales o verticales, las cuales deben eliminar el aire naturalmente. 6.3.3.2

NFPA 20 Accesorios

NFPA 20 Accesorios Válvula de alivio de circulación (certificada) • • • • • •

Debe proveer un caudal suficiente de agua para prevenir que la bomba se recaliente cuando se opere sin descarga. 4.11.1.3 Una por bomba. Debe ser instalada y calibrada por debajo de la presión de cierre (Q = 0) a la presión mínima de succión esperada. 4.11.1.1 Ubicación en el lado de la descarga, antes de la válvula de retención. 4.11.1.2 Debe descargar hacia un drenaje visible desde la bomba. 4.11.1.4 El tamaño mínimo debe ser: hasta 2500 gpm de ¾” y entre 3000 gpm hasta 5000 gpm de 1”. 4.11.1.6

NFPA 20 Accesorios

• Se deberá instalar una por cada bomba eléctrica y una por cada diesel refrigerada por radiador.

NFPA 20 Accesorios

Manómetros •

•

•

•

Se deben instalar un manómetro en la succión y uno en la descarga de la bomba. El tamaño no debe ser inferior a 3-½” de diámetro y debe ser conectado a la tubería con una válvula de ¼”. 4.10.1.1 y 4.10 En la descarga la escala debe indicar presiones hasta no menos del doble de la presión de trabajo y no menores a 200 psi (13,8 bar). 4.10.1.2 En la succión idem descarga pero dos veces superior a la presión máxima de succión 4.10.2.3

NFPA 20 Accesorios

Succión

Descarga

• NFPA 25: Cada 5 años se deberán reemplazar los manómetros de succión y descarga.

NFPA 20 Accesorios

Otros accesorios Donde sea necesario se deben suministrar los siguientes accesorios: 6.3.1 > Reductor cónico excéntrico en la succión > Cabezal de prueba > Dispositivo de medicion de caudal > Válvula de alivio y cono de descarga > Filtro en la línea de la tubería

NFPA 20 Accesorios

Reductor excéntrico • En donde la tubería y las bridas de succión de la bomba no sean del mismo tamaño, deben conectarse con un reductor o incremento excéntrico instalado de tal manera que se eviten bolsas de aire. 4.14.6.4 Figura A.4.14.6

NFPA 20 Accesorios

NFPA 20 Accesorios

Medición de caudal en campo •La instalación de una bomba contra incendio debe realizarse de forma tal que permita la prueba de la bomba a sus condiciones nominales. 4.20.1.1

Metodos > Caudalímetro > Manifold o Colector de pruebas

NFPA 20 Accesorios Caudalímetro (certificado) •

•

Debe tener capacidad mínima de flujo de agua del 175% de la capacidad nominal de la bomba. El tamaño de la tubería para su conexión debe ser como mínimo el mostrado en la tabla 4.25 de la NFPA20. 4.20.2.2

NFPA 20 Accesorios

Manifold o Colector de prueba

Tabla 4.26

NFPA 20 Accesorios Válvula de alivio (certificada) Bomba accionada con un motor diesel 4.18.1.2 •

Debe proveerse cuando se instale una bomba accionada por un motor diesel y el 121% de la presión nominal neta de cierre (Q=0) + la presión estática máxima de succión, sea superior a la presión de admisible de los componentes del sistema. 4.18.3 • Debe ubicarse entre la bomba y la válvula de retención en la descarga de la misma. • Debe descargar hacia un cono asegurado a la 4.18.5.1 salida. • El tamaño de la tubería de descarga no debe 4.18.6.1 ser menor a lo que se muestra en la tabla 4.26. • Si la tubería emplea más de un cono entonces 4.18.6.2.1 deberá emplearse el siguiente tamaño superior.

NFPA 20 Accesorios

Cono de descarga • Si se utiliza un cono del tipo cerrado, deben proveerse los medios necesarios para detectar el flujo de agua a través del mismo. 4.18.5.4 • Si la válvula de alivio cuenta con medios para detectar el flujo de agua, entonces los conos en las salidas no son 4.18.5.5 necesarios.

NFPA 20 Accesorios

Filtro para línea de tubería • Solo en bombas que requieren de la remoción del motor para la limpieza o mantenimiento del impulsor. • Ubicado a un mínimo de 10 diámetros de tubería de la brida de succión. • Fabricado de fundición o de mallas metálicas removibles resistentes a la corrosión. • Dimensionado para restringir el paso de una esfera de 5/16” (7,9 mm).

NFPA 20 Accesorios

Tubería de succión • El tamaño debe ser tal que con todas las bombas funcionando al 150%, la velocidad localizada a 10 diámetros no deba ser superior a 4,57 m/seg. Tabla 4.26 - c

• Para la unión de la tubería se prefiere el uso de bridas para soldar. • Debe instalarse una válvula de compuerta certificada. 4.14.5.1

NFPA 20 Accesorios

Tubería de descarga • El tamaño debe ser tal que con todas las bombas funcionando al 150%, la velocidad no deba ser superior a 6,1 m/seg. A.4.15.5

• Para la unión de la tubería se prefiere el uso de bridas para soldar.

• Debe instalarse una válvula de retención certificada en la descarga de la bomba. 4.15.6

• Debe instalarse una válvula de compuerta o tipo mariposa certificada aguas debajo de la válvula de retención.

4.15.7

NFPA 20 Accesorios Tabla resumen de tamaños mínimos de tubería

Tabla 4.26

NFPA 20

Bombas sostenedoras de presión (Jockey)

NFPA 20 Bomba Jockey

Línea: CR • Rangos: Caudal hasta: 105 m3/h Presión hasta: 400 mca • Materiales: Carcaza: Acero Inoxidable Impulsor: Acero Inoxidable • Uniones: Bridadas, Victaulic, Oval.

NFPA 20 Bomba Jockey Bombas sostenedoras de presión (Jockey) •

Capacidad nominal no menor que cualquier rango de goteo.

•

Presión de descarga suficiente para mantener la presión deseada en el sistema. 4.25.3

•

Válvula de retención en la tubería de descarga.

•

Válvulas de compuerta o mariposa indicadora de estado en tantos lugares como se necesite para hacer el mantenimiento de la bomba y sus accesorios.

4.25.2

4.25.5.4

4.25.5.5

•

No debe utilizarse la bomba primaria ni de reserva como jockey.

•

No debe requerirse que esten listadas y su controlador debe estar listado pero no para el servicio de bombas contra incendio

4.25.6

4.25.1 y 4.25.7

NFPA 20 Bomba Jockey Esquema de instalación de la bomba jockey con la bomba principal

Figura A.4.25.5.5

Encontrar el error! Válvula de alivio después de la válvula de retención

Instalación tipo

Motores Eléctricos

Motores Eléctricos

Fuentes de energía La energía deberá suministrarse al motor eléctrico de la bomba contra incendio por una fuente confiable o desde dos o más fuentes aprobadas independientes. 9.3.2

Motores Eléctricos Una fuente de energía confiable posee las siguientes características • Interrupciones de corriente poco frecuentes. • Un servicio de conexión independiente.

• Conductores de servicio y alimentación enterrados bajo 2” de concreto.

9.2.2

A9.3.2

Motores Eléctricos

Otros suministros Para bomba(s) accionada(s) por medio de motor(es) eléctrico(s) donde la energía no pueda ser obtenida de manera confiable desde el servicio público o instalaciones propias generadoras de energía eléctrica, se deben proveer las siguientes alternativas. 9.3.2

Motores Eléctricos

Otros suministros • Una combinación aprobada de dos o más fuentes de energía, ya sea servicio público o instalaciones propias para generación de energía eléctrica. 9.3.4 • Una de las fuentes aprobadas más un generador local propio de reserva. 9.3.4

• Una bomba contra incendio suplementaria, accionada por un motor diesel. 9.3.3 • Una bomba contra incendio suplementaria, accionada por una 9.3.3 turbina de vapor.

Motores Eléctricos

Líneas para el suministro de energía eléctrica • Los conductores que alimentan a las bombas contra incendio y sus accesorios deben ser de uso exclusivo para este fin. • Deben protegerse contra cortocircuitos

• Deben protegerse mecánicamente para resistir posible daño por fuego, falla estructural o accidente 9.1.4 operativo.

Motores Eléctricos

Caídas de tensión • En condición de arranque, la caída de tensión en bornes de entrada del tablero eléctrico no deberá superar el 15% de la tensión nominal de servicio establecida para dicho tablero. 9.4.1 • Se admite hasta un máximo del 5% de caída de tensión en bornes del motor, para un estado de carga del 115% de su corriente a plena carga en servicio permanente. 9.4.4

Motores Eléctricos

Límites de corriente • La potencia del motor en Kw debe ser tal que la intensidad de corriente máxima, bajo cualquier condición de carga de la bomba y desbalanceo de la tensión, no debe superar la intensidad de corriente del motor a plena carga multiplicada por el factor de servicio. 9.5.2.1

• El factor de servicio máximo debe ser de 1,15 9.5.2.2

• Los motores utilizados a altitudes mayores a 3300 pies (1000m) deben utilizarse apotencia nominal reducida de acuerdo a la norma MG-1 de NEMA. 9.5.2.5

Tablero para Motores Eléctricos

Tableros Eléctricos

Tableros Eléctricos

Ubicación • Los tableros deben ubicarse tan cerca de los motores como sea práctico y deben ser visibles desde los motores. 10.2.1 • Los tableros deben protegerse de manera que no sean dañados por pérdidas o escapes de agua de las bombas o de las conexiones de las mismas. 10.2.2 • Las partes con tensión deben estar como mínimo a 12” (305 mm) por encima del nivel del piso. 10.2.3

Tableros Eléctricos

Componentes Principales • Gabinetes • Conexiones y cableado • Seccionador • Interruptor de potencia con protección por sobre corriente • Contactor del motor

• Aparatos de alarma y señales en el tablero • Aparatos de alarma y señales remotas del tablero • Sensor de presión. • Registrador de presión

Tableros Eléctricos

Gabinetes • Las bandejas porta elementos deben estar montadas y aseguradas en un gabinete NEMA tipo 2 a prueba de goteo o IP31 como mínimo. 10.3.3.1 • El gabinete debe estar conectado a tierra de acuerdo con la norma NFPA 70. 10.3.3.3

Tableros Eléctricos

Tableros Eléctricos

Conexiones y cableado • En el exterior del tablero se preverán los instrumentos para leer todas las tensiones y corrientes de línea. 10.3.4.3

• El tablero no debe usarse como caja de derivación o paso para alimentar otro equipo. 10.3.4.5.1

• Los cables que alimentan a la bomba jockey no deben conectarse al tablero de la bomba principal contra incendio.

10.3.4.6

Tableros Eléctricos

Seccionador Dispositivo de desconexión • Dimensionado para una corriente nominal mínima del 115% de la corriente del motor a plena carga. 10.4.2.1.2

• Accionable manualmente desde el exterior. 10.4.2.2

Tableros Eléctricos Interruptor de potencia Para protección del circuito del motor. • Debe ser operable desde el exterior. 10.4.3.2

• Corriente nominal mínima en servicio continuo del 115% de la corriente del motor a plena carga. 10.4.3.3.1

• Sensores de sobrecorriente del tipo no térmico. 10.4.3.3.1

Tableros Eléctricos • Tablero de control segun NFPA 20

– 300% Motor FLA MIN – 600% Motor FLA for 8-20 Seconds – 2000% Instantaneous Trip • Tablero para puesta en marcha de un Motor Electrico – Instantaneous Trip at 125%-150% Motor FLA

Tableros Eléctricos Protección por sobre corriente con rotor bloqueado • Debe ser del tipo temporizado con un tiempo de disparo entre 8 y 20 segundos a la corriente del motor a rotor bloqueado. 10.4.4

• El disparo de este aparato vendrá acompañado de la apertura del interruptor de potencia, el que debe ser del tipo de reposición manual exterior. 10.4.4

Tableros Eléctricos

Contactor del motor • Tipo magnético con un contacto para cada conductor. 10.4.5.1 • Para arranques a tensión reducida, el paso de baja tensión al de plena tensión debe estar controlado por un temporizador electrónico. El tiempo de dicha transición debe ser como máximo de 10 segundos. 10.4.5.2

Tableros Eléctricos

Alarmas y señales en el tablero • Indicador visual de energía disponible: para supervisar la disponibilidad de energía eléctrica en todas las fases en los terminales de línea del contactor del motor. 10.4.6.1.1

• Inversión de fase: un indicador visible deberá mostrar la inversión de fases de la fuente de energía eléctrica a la cual están conectados los terminales de línea del contactor del motor. 10.4.6.2.1

Tableros Eléctricos

Alarmas y señales en el tablero

Tableros Eléctricos

Alarmas y señales remotas del tablero En donde el cuarto de bombas no este constantemente atendido, deben proveerse alarmas ópticas y acústicas en un punto permanentemente atendido, alimentadas desde una fuente que no supere los 125V. 10.4.7.1 Estas alarmas deben indicar: > Bomba o motor en funcionamiento. > Pérdida de fase. > Inversión de fase. > Tablero conectado a una fuente alternativa.

10.4.7.2.1 10.4.7.2.2 10.4.7.2.3 10.4.7.2.4

Tableros Eléctricos

Sensor de presión • Debe suministrarse dentro del tablero un sensor de presión. 10.5.2.1.1.1

• Debe ser capaz de soportar un pico transitorio de presión de 400 psi o el 133% de la presión de la bomba, lo que sea mayor sin perder su exactitud. 10.5.2.1.5

Tableros Eléctricos

Registrador de presión • Debe instalarse para medir y registrar la presión en la entrada de la línea de medición del tablero. 10.5.2.1.7.2

• Debe ser capaz de funcionar por lo menos 7 días sin necesidad de ser reiniciado. 10.5.2.1.7.4

Tableros Eléctricos

Arranque y control • Tablero automático Debe ser accionado por medio de un contacto actuado por presión o por ausencia de presión. Un tablero automático debe ser también operable como un tablero no automático. 10.5.1.2

• Tablero no automático Debe ser accionado por medios eléctricos y/o mecánicos maniobrados manualmente. 10.5.1.4

Tableros Eléctricos

Control de presión de agua • Cada tablero, incluyendo el de la bomba jockey, debe tener su línea de medición de presión individual. 4.30.1

• La conexión de la línea de medición de presión para cada bomba, debe hacerse entre la válvula de retención en la descarga de la bomba y la válvula de control de descarga. 4.30.2

• Deben instalarse dos válvulas de retención en la línea de medición de presión separadas un mínimo de 5 pies (1,5 m), las mismas tendrán una perforación de 2,4 mm en el disco para servir como amortiguador ante algún golpe de ariete. 4.30.4.1

Tableros Eléctricos

Control de presión de agua

Figura A.4.30(a)

Figura A.4.30(b)

Tableros Eléctricos

Control de presión de agua

Tableros Eléctricos

Arranque secuencial de bombas • En una unidad de bombeo integrada por varias electrobombas, debe incorporarse a cada tablero un temporizador secuencial para prevenir el arranque simultaneo de más de un motor. 10.5.2.5.1

• Si los requerimientos de agua demandan la operación de más de una bomba, las unidades restantes deben arrancar a intervalos de 5 a 10 segundos. 10.5.2.5.3

• El arranque fallido de un motor no debe impedir el arranque de las unidades de bombeo subsecuentes. 10.5.2.5.4

Tableros Eléctricos

Arranque manual del tablero •

Debe haber un interruptor de accionamiento manual en el tablero dispuesto de manera que cuando el motor sea arrancado manualmente, su funcionamiento no se vea afectado por el sensor de presión

10.5.3.1.1

•

El circuito eléctrico debe considerar que la unidad permanecerá en funcionamiento hasta que sea apagada manualmente.

10.5.3.1.2 •

Este uso es para casos de emergencia cuando el funcionamiento eléctrico / magnético del contactor no es posible.

A.10.5.3.2

•

Solo arranca el equipo de forma directa (DOL – across de line)

A.9.6.5

Tableros Eléctricos

Métodos de detención Parada manual •

Accionamiento de un pulsador en el exterior del gabinete del tablero, donde deberá retornar al tablero a su estado automático.

Parada automática •

•

10.5.4.1

Si el tablero está dispuesto para parada automática después que se haya restituido la presión en el sistema, debe utilizarse un retardador al paro de por lo menos 10 minutos de tiempo de funcionamiento. No permitido si la bomba es la única fuente de agua del sistema o no lo permite la AHJ 10.5.4.2

Motores de Combustión

Motor Diésel

Motor Diesel • El motor diésel de ignición por compresión a demostrado ser el más confiable de los motores de combustión interna para conducir bombas contra incendio. • No deben utilizarse motores de combustión interna de ignición por chispa. 11.1.3.2

Motor Diésel

Potencia • •

La potencia nominal debe cumplir con la norma SAE J1349 (presión atmosférica de 752,1 mmHg, temperatura de 25 °C y 91,4 m sobre el nivel del mar). 11.2.2.3 Los motores certificados deben tener una capacidad de caballos de fuerza de como mínimo el 10% mayor que la potencia al freno máxima requerida por la bomba bajo cualquier condición de carga de esta (ver curva).

11.2.2.2

Motor Diésel

Altura (deducción de potencia) • Debe hacerse una deducción del 3% de la potencia del motor por cada 305 metros de altura por sobre 91,4 m sobre el nivel del mar. 11.2.2.4

Motor Diésel

Temperatura (deducción de potencia) • Debe hacerse una deducción del 1% de la potencia del motor por cada 5,6 °C por encima de 25°C de temperatura ambiente. 11.2.2.5

Motor Diésel

Panel de instrumentos Debe asegurarse al motor un panel compuesto por los siguientes instrumentos: •

• • • •

Tacómetro: para indicar las vueltas por minuto del motor más un contador de horas para registrar el tiempo total de funcionamiento del motor (1). 11.2.5.2 Manómetro: Para indicar la presión del aceite lubricante (9). 11.2.5.3 Indicador de temperatura: Para indicar la temperatura del refrigerante (12). 11.2.5.4 Voltímetros: Para las baterías 1 y 2 (10-11) Contactos de encendido manual: Para energizar el encendido del motor en caso de falla del circuito de control (6-7).

Motor Diésel

Arranque eléctrico • El motor debe alcanzar el régimen nominal de velocidad dentro de los 20 segundos. 11.2.4.1.3 • El dispositivo de encendido debe tomar energía eléctrica de las baterías de almacenaje. 11.2.7.2

Motor Diésel

Baterías •

Cada motor debe equiparse con dos baterías estacionarias, cada batería debe tener el doble de la capacidad para mantener la velocidad del motor de arranque durante un ciclo de intento de arranque de 3 minutos (15 s del motor y 15 s de descanso, en 6 ciclos consecutivos). 11.2.7.2.1.1 y 11.2.7.2.1.4

•

Deben estar sujetas mediante soportes, aseguradas contra desplazamientos y protegidas contra temperaturas excesivas, vibraciones, daños mecanicos, agua, etc. 11.2.7.2.4.1

•

Deben tener un rápido acceso para mantenimiento.

•

Las partes con tensión deben estar como mínimo a 305 mm sobre el nivel del suelo. 11.2.7.2.4.2

•

Se recomienda la ubicación al lado y a nivel del motor para minimizar la longitud desperdiciada entre la batería y el arranque.

11.2.7.2.4.3

Motor Diésel

Cargadores de batería •

Deben suministrarse dos medios para la recarga de cada una de las baterías (Uno debe ser el alternador del motor y el otro una fuente de energía alterna). 12.5

•

Debe restaurar la batería al 100% en 24 hs. Y debe cargar automáticamente cuando sea requerido por el estado de carga. 12.6

•

Debe suministrarse un amperímetro con una exactitud del 5% de la corriente de carga nominal para indicar el funcionamiento del cargador. 12.6

Motor Diésel

Refrigeración del motor •

El sistema de refrigeración del motor debe incluirse como parte del suministro del mismo, los mismo pueden ser:

•

Intercambiador de calor agua – agua (cooling loop):

•

Compuesto por una bomba recirculadora acoplada al motor, un intercambiador de calor y un termostato.

•

Intercambiador de calor aire-agua (radiador):

•

Compuesto por una bomba recirculadora acoplada al motor y un ventilador accionado por el motor que proporcione un flujo de aire desde el motor a través del radiador. 11.2.8.1

•

Motor Diésel

Intercambiador de calor agua-agua •

El suministro de agua de refrigeración debe ser desde la descarga de la bomba.

11.2.8.5.1

•

El circuito debe incluir dos válvulas de cierre, un filtro, un regulador de presión y un manómetro. 11.2.8.6.2

•

El regulador de presión debe ser capaz de entregar el 120% de agua requerida por el motor a la máxima potencia al freno y cuando se le suministra agua a la presión del 150% del caudal nominal.

11.2.8.5.3.5

•

Debe suministrarse una línea de by-pass con válvulas manuales.

Motor Diésel

Motor Diésel

Intercambiador de calor aire-agua • •

•

•

El radiador debe incluir una brida en el lado de la salida de la descarga para la conexión de un conducto flexible. 11.2.8.8.3 El ventilador debe empujar el aire a través del radiador para ser expulsado de la habitación por medio de un 11.2.8.8.4.1 extractor. La restricción creada por la combinación del suministro de aire y los ventiladores de descarga no debe ser mayor a 13 mm de columna de 11.2.8.8.4.2 agua. El ventilador debe estar protegido para evitar daños al personal. 11.2.8.8.4.3

Motor Diésel

Motor Diésel

Ventilación •

La ventilación debe estar diseñada para:

•

Controlar la temperatura máxima a 49°C en la entrada del filtro de aire, con el motor funcionando a carga nominal.

•

Suministrar el aire para la combustión del motor.

•

Evacuar cualquier vapor peligroso.

•

Suministrar y el aire tal como sea necesario para que el radiador enfríe al motor. 11.3.2.1

Motor Diésel

Ventiladores de la sala Ventilador de suministro de aire •

La perdida de carga en la trayectoria total del suministro de aire a la sala de bombas no deberá exceder los 5,1 mm de columna de agua.

11.3.2.3

Ventilador de descarga de aire •

Para los motores enfriados por medio de radiador, la descarga del mismo debe tener conductos externos para evitar la recirculación.

11.3.2.4.3.1 •

La perdida de carga en la descarga de aire no deberá exceder los 7,6 mm de columna de agua. 11.3.2.4.3.3

Motor Diésel

Tanque de combustible • • • • • •

Debe tener una capacidad igual o mayor a 1 galon (3,8 litros) por HP, más un 5% de volumen por expansión y 5% de volumen por sumidero. 11.4.2.1 Equivalente a una pinta por HP por hora por 8 horas de funcionamiento A.11.4.2.1 El tanque y el combustible deben ser de uso exclusivo para el motor diesel de la bomba contra incendio. 11.4.2.3 En el caso de que existan bombas diesel múltiples, debe existir una línea y un tanque por separado 11.4.2.4 y 11.4.2.5 para cada motor. 11.4.3.1 No deben estar enterrados. En zonas donde se encuentren puntos de congelación (0 °C), los tanques deben ubicarse 11.4.3.2 dentro del cuarto de bombas.

Motor Diésel

Tanque de combustible •

La conexión del suministro de combustible del motor, debe localizarse en el tanque de manera que el 5% del volumen por sumidero no sea utilizado por el motor.

11.4.1.2.9.2 •

La conexión de la línea de suministro de combustible debe ubicarse de manera que esta no se encuentre más abajo que la bomba de transferencia de combustible del motor. 11.4.3.3

•

Los límites de presión estática de carga de la bomba de combustible del motor no deben excederse cuando el nivel del tanque se encuentre al máximo.

11.4.3.4

•

Deben suministrarse medios diferentes a los tubos de mirillas para determinar la cantidad de combustible en cada tanque.

11.4.2.6.1 •

Cada tanque debe tener conexiones adecuadas de llenado, drenaje y venteo.

11.4.1.2.5

Motor Diésel

Tubería de combustible •

Deben ser mangueras flexibles resistentes al fuego (ISO 15540) 11.4.4.1

•

La tubería no debe ser de acero galvanizado o cobre. 11.4.4.2

•

No debe haber válvula de cierre en la línea de retorno de combustible al tanque. 11.4.4.4

Motor Diésel

Circuito típico de combustible

Figura A.11.4.4

Motor Diésel

Escape del motor • •

•

Cada motor de bomba debe tener un sistema de escape independiente. 11.5.2.1 El escape del motor debe ser enubado hacia un punto seguro fuera del cuarto de bombas y dispuesto para excluir agua. Los gases no deben descargarse en donde afecte a las personas o dañe los edificios. 11.5.3.1 y 11.5.3.2 Debe existir una union flexible entre la salida del motor y la tubería de escape. 11.5.2.2

•

La tubería de escape no debe ser mas pequeña que la salida del motor y debe ser lo más corta posible, si esta excede los 4,5 m de longitud, deberá incrementarse su diámetro a su tamaño mayor por cada 1,5 m de longitud 11.5.2.3 y A.11.5.2 añadida.

•

La tubería de escape tiene que estar aislada para altas temperaturas. 11.5.2.4

Motor Diésel

Programa de funcionamiento y mantenimiento de la bomba diésel Funcionamiento semanal: • Los motores deben encenderse como mínimo una vez a la semana y funcionar como mínimo durante 30 minutos para llegar a su funcionamiento normal, deben funcionar a velocidad nominal. 11.6.1.1 Mantenimiento de las baterías: •

Las baterías deben mantenerse cargadas en todo momento, deben probarse frecuentemente para determinar la condición de las celdas y de la carga. Se deben inspeccionar periódicamente que el cargador está funcionando correctamente, el nivel de agua de las baterías y si estas mantienen la carga apropiada. 11.6.3

Motor Diésel

Mantenimiento de la bomba diésel Mantenimiento del tanque de combustible: •

Los tanques deben mantenerse tan llenos como sea posible todo el tiempo, pero nunca a menos del 66% de su capacidad. Siempre previo al llenado se debe drenar el tanque para eliminar el agua e impurezas. 11.6.4

Mantenimiento de temperatura: •

•

Nunca la temperatura del cuarto donde los motores sean instalados debe ser inferior a la mínima recomendada por el fabricante. 11.6.5 Debe agregarse una resistencia calefactora en el block del motor para mantener la temperatura del agua de refrigeracion en 49 °C

Tablero para Motores de Combustión

Tablero Bomba Diésel

Ubicación • Los tableros deben ubicarse tan cerca de los motores como sea práctico y deben ser visibles desde los motores. • Los tableros deben protegerse de manera que no sean dañados por pérdidas o escapes de agua de las bombas o de las conexiones de las mismas. • Las partes con tensión deben estar como mínimo a 12” (305 mm) por encima del nivel del piso.

Tablero Bomba Diésel

Gabinetes • Todo equipo que no este montado en el motor debe fijarse de manera segura en una estructura de soporte única no combustible. 12.3.2

• Las bandejas porta elementos deben estar montadas y aseguradas en un gabinete NEMA tipo 2 (IEC IP 11), a prueba de goteo como mínimo. 12.3.3.1.1

• Todos los interruptores requeridos para mantener el tablero en posición de “automático” deben estar dentro de gabinetes cerrados con llave que tengan vidrios rompibles.

12.3.4

Tablero Bomba Diésel

Conexiones y cableado • El gabinete debe estar conectado a tierra de acuerdo con la norma NFPA 70. 12.3.3.2

• Los cables que alimentan a la bomba jockey no deben conectarse al tablero de la bomba principal contra incendio. 12.3.5.3

Tablero Bomba Diésel

Aparatos de alarma y señales en el tablero •

Todas las alarmas deben estar visibles. 12.4.1.1

(11) Green - Status LED’s (13) Red - Alarm LED’s

•

Debe suministrarse una indicación visible para mostrar que el tablero se encuentra en posición de “automático”. 12.4.1.2

•

Deben suministrarse una alarma audible con capacidad para ser escuchada mientras el motor está en marcha. 12.4.1.3

Tablero Bomba Diésel Aparatos de alarma y señales en el tablero Los indicadores y la alarma deberán indicar cualquier problema ocasionado por las siguientes condiciones: • • • • • • • • • • •

Presión de aceite críticamente baja en el sistema de lubricación. Temperatura elevada del motor. Falla en el arranque automático del motor. Paro por sobre velocidad. Falla en cada batería. Falla en cada cargador de baterías (no hace falta alarma audible). Bajo nivel de combustible 12.4.1.3 Baja temperatura del motor y 12.4.1.4 Intrusión de liquido en un espacio intersticial Alta temperatura del agua de refrigeración Alarmas en caso de que el motor cuente con arranque neumatico o hidraulico o ECM

Tablero Bomba Diésel Aparatos de alarma y señales en el tablero En donde el cuarto de bombas no este constantemente atendido, deben proveerse alarmas ópticas y acústicas en un punto permanentemente atendido, alimentadas desde una fuente que no supere los 125V. 12..4.2.1 Estas alarmas deben indicar:

• •

Motor en funcionamiento. Si el interruptor principal ha sido movido a la posición de “apagado” o “manual”. • Problemas en el tablero o en el motor (ver fallas anteriores).

12.4.2.3

Tablero Bomba Diésel

Otros elementos • El tablero debe incluir un registrador de presión, de las mismas características que el utilizado en los tableros de motores eléctricos.

12.4.4

• Debe suministrarse un voltímetro con precisión de ± 5% para cada banco de baterías para indicar la tensión durante el funcionamiento del cigüeñal.

12.4.5

Tablero Bomba Diésel

Arranque y control Tablero automático

•

Debe ser accionado por medio de un contacto actuado por presión o por ausencia de presión. Un tablero automático debe ser también operable como un tablero no automático.

12.7.1.1 y 12.7.2.1.1.1

Tablero no automático •

Debe ser accionado por medios eléctricos y/o mecánicos maniobrados manualmente.

12.7.3.1.1

Tablero Bomba Diésel

Igual configuración que en los tableros para motores eléctricos • Control de presión de agua • Arranque secuencial de bombas • Control eléctrico manual en el tablero

Tablero Bomba Diésel

Programador semanal • Se debe disponer dentro del tablero, del equipamiento para arrancar y funcionar el motor automáticamente como mínimo durante 30 minutos una vez por semana.

12.7.2.7.1

• Se debe poder terminar manualmente la prueba semanal, una vez pasados el tiempo mínimo. 12.7.2.7.3 • Una válvula solenoide en la línea de control de presión debe ser el medio de iniciación. 12.7.2.7.4 • El funcionamiento de este programador semanal debe registrarse como indicación de caída de presión en el registrador. 12.7.2.7.5

Tablero Bomba Diésel

Programador semanal Válvula solenoide en la línea de control de presión para iniciar la prueba semanal 12.7.2.7.4

Tablero Bomba Diésel

Ciclo de arranque •

Dos unidades de batería deben ser dispuestas de manera que pueda lograrse el arranque manual y automático con cualquier unidad.

•

La corriente de encendido debe suministarse con la primer batería y luego con la otra en operaciones sucesivas, el cambio debe hacerse automáticamente.

•

En caso de que el motor no arranque despúes de completar su ciclo, el tablero debe detener el movimiento del burro de arranque y accionar el indicador visible y la alarma audible.

•

El ciclo de intento de arranque posterior debe consistir en 6 intentos del burro de arranque de 15 segundos de duración cada uno y para cada banco de baterías, separados por períodos de descanso de 15 segundos de duración cada uno.

•

En el caso de que uno de los bancos de baterás este perdido, el control debe bloquear dicho banco durante la secuencia de arranque.

12.7.4

Tablero Bomba Diésel

Ciclo de arranque •

Dos unidades de batería deben ser dispuestas de manera que pueda lograrse el arranque manual y automático con cualquier unidad.

•

La corriente de encendido debe suministarse con la primer batería y luego con la otra en operaciones sucesivas, el cambio debe hacerse automáticamente.

•

En caso de que el motor no arranque despúes de completar su ciclo, el tablero debe detener el movimiento del burro de arranque y accionar el indicador visible y la alarma audible.

•

El ciclo de intento de arranque posterior debe consistir en 6 intentos del burro de arranque de 15 segundos de duración cada uno y para cada banco de baterías, separados por períodos de descanso de 15 segundos de duración cada uno.

•

En el caso de que uno de los bancos de baterás este perdido, el control debe bloquear dicho banco durante la secuencia de arranque.

12.7.4

Tablero Bomba Diésel

Métodos de detención Detención Manual Accionamiento de un pulsador en el exterior del gabinete del tablero, donde deberá retornar al tablero a su estado automático.

12.7.5.1

Tablero Bomba Diésel

Métodos de detención Detención Automática: •

•

• •

12.7.5.2

El tablero debe apagar el motor únicamente después de que todas las causas de encendido han regresado a la normalidad y ha pasado un periodo mínimo de 30 minutos. Cuando el aparato detector por sobre velocidad del motor opera, el tablero debe interrumpir la energía eléctrica a los sistemas que accionan el motor, energizar la alarma por sobre velocidad y bloquearse hasta que se reinicie manualmente. El reinicio del circuito de sobre velocidad debe requerirse en el tablero al colocar el interruptor principal del tablero en la posición de “apagado”. El motor no debe apagarse automáticamente cuando la temperatura del agua es alta o baja presión de aceite cuando exista cualquier causa de arranque. El cierre automático no debe permitirse cuando la bomba constituya la única fuente de suministro del sistema. Es preferible la detención manual. A.12.7.5.2

Porque un equipo certificado es mas confiable…? Se justifica…?

NFPA 20 Aumentemos la calidad para disminuir el riesgo! Equipos Equipos listados y aprovados NFPA20 No listados otras normas Equipo pintado de rojo

Calidad

Riesgo

Listing Laboratories/Agencies maintained by Grundfos A Underwriters Laboratories is an independent Organ without profitable ends that certifies products, components, materials and systems and list them for instance for security proposes.

A Factory Mutual is a certifying Organ that tests and approves special products for security.

Listing Laboratories/Agencies maintained by Grundfos 1)

UL 448: Centrifugal Stationary Pumps for Fire-Protection Service

1 Scope 1.1 These requirements cover centrifugal fire pumps intended for use in water-supply systems for fireprotection service. 1.2 The pumps covered by these requirements are intended for installation and use in accordance with the Standard for the Installation of Stationary Pumps for Fire Protection, NFPA 20.

2)

FM 1311 Horizontal - 1312 Vertical.

2.1 Purpose 2.1.1 These standards states FM Approval criteria for horizontal (axial) or vertical (radial), split-case type & for vertical shaft, turbine type, centrifugal fire pumps that supply water to fire protection systems. These pumps must be available for many years to operate reliably at rated capacities and pressures during emergency fire incidents, despite being idle for extended periods. 2.1.2 Approval criteria may include, but are not limited to, performance requirements, marking requirements, examination of manufacturing facility(ies), audit of quality assurance procedures, and a follow-up program.

Listing Process UL 448, FM 1311 & FM1312 Submit proposal 1)

Anticipated performance curve.

2)

Requested ratings. GPM, Pressures, RPM’s, Maximum Working Pressures.

3)

Pump design. a) Acceptable materials. Special Material Availability. b) Impeller balance specification. c) Impeller exit port size. d) Internal clearances. e) Packed stuffing box. f) Grease lube bearings.

Listing Process UL 448, FM 1311 & FM1312 4)

Calculations a) Bolting size/stress. b) Bearing life. c) Shaft stress.

5)

Drawings.

6)

Parts lists.

7)

Witness testing. a) Full performance under flooded suction to demonstrate maximum horsepower. b) 15 foot lift test at 150% of rated capacity maintaining 65% of rated head. c) Pressure test 2 times maximum working pressure. d) FM 3 times for verticals.

Listing Process UL 448, FM 1311 & FM1312 8)

Reports / Approvals from Labs take about 2 to 3 months.

9)

Annual Directories.

10)

Fees.

11)

Facility Audit for quality program.

12)

Quarterly Audits.

GRUNDFOS Fire Pumps

Equipos certificados UL & FM

Grundfos Fire Pumps UL Listed / FM Approved Fire Pumps

HSF /AEF- Single Stage Fire Pumps DNF - End Suction Fire Pumps TUF/TUTF - Multi-Stage Fire Pumps PVF - In Line Fire Pumps Vertical Lineshaft Fire Pumps

Rangos de Bombas Eléctricas

Rangos de Bombas Diésel

Grundfos Fire Pumps HSF/AEF Fire Pumps

Grundfos Fire Pumps DNF Fire Pumps

DNF 60Hz and 50Hz Range UL Listing Grundfos Fire Pumps

Vds FireSystems Training Programm

DNFPumps 60 and 50Hz Range FM Approved Grundfos Fire

Vds FireSystems Training Programm

Grundfos Fire Pumps TUF/TUTF Fire Pumps

Grundfos Fire Pumps PVF Fire Pumps

Grundfos Fire Pumps PVF 60Hz Range UL Listing

Grundfos Fire Pumps PVF 50Hz Range UL Listing

Grundfos Fire Pumps Vertical Lineshaft Fire Pumps

Grundfos Fire Pumps Vertical Lineshaft Fire Pumps

PLACA DE IDENTIFICACION

A V..H.A .CA STELO B RA NCO, 630 SÃ O B ERNA RDO DO CA M P O - SP - B RA SIL

CAPACITY

SERIAL NUMBER

gal/min

RATED NET PRESSURE

psi psi

MAXIMUN NET PRES.DEVELOPED

psi

NET PRES. AT 150% RATED CAPACITY

RATED SPEED

rpm

IMPELLER DIAMETER

NUMBER OF STAGES

mm

MAXIMUM POSITIVE SUCTION PRESSURE

MAXIMUM BRAKE-HORSEPOWER REQUIRED AT RATED SPEED AT ANY CAPACITY CONDITION

135 mm

psi hp

82 mm

MODEL

PLACA DE IDENTIFICACION

Certificaciones UL/FM on-line

• Entrar en la página web de UL: http://database.ul.com/cgi-bin/XYV/template/LISEXT/1FRAME/index.htm

• Entrar en la página web de FM: • http://www.approvalguide.com/CC_host/pages/public/custom/FM/login.cfm

Certificaciones UL

Certificaciones FM

Certificaciones FM

Ejemplo de selección

Punto de trabajo solicitado: 1350 GPM @ 125 PSI Punto certificado: 1250 GPM @ 128,3 PSI Punto 150%: 2025 GPM @ 101,4 PSI

FAQ • El motor eléctrico debe ser listado UL/FM • Todos los motores deben estar en conformidad con la NEMA MG-1, motores y generadores deben estar marcados en conformidad con las normas de diseño B de NEMA, y deben estar específicamente listados para servicio de bomba contra incendio. 9.5.1.1

• Los requerimientos establecidos en la 9.5.11 no deben aplicarse a: – motores de rotor bobinado – de corriente directa – de alto voltaje (mas de 600V) – de potencia mayor a 500 HP, 9.5.1.2 – de fase única

FAQ

FAQ • El motor eléctrico entrega menos potencia que la que requiere la bomba • Se puede usar el FS del motor eléctrico para determinar la potencia nominal del motor eléctrico 3.3.45 Ejemplo: • Potencia al freno de la bomba 320 HP • Potencia nominal del motor 300 HP • FS 1.15 • Potencia del motor 345 HP

FAQ • Las bridas de las cañerias y las bombas deben ser del mismo tamaño? • En donde la tubería y las bridas de succión de la bomba no sean del mismo tamaño, deben conectarse con un reductor o incremento excéntrico instalado de tal manera que se eviten bolsas de aire. 4.14.6.4

FAQ • La bomba jockey y su tablero deben ser listadas • No debe requerirse que esten listadas pero si deben estar aprobadas. 4.25.1 • Su controlador debe estar listado pero no para el servicio de bombas contra incendio 4.25.7

FAQ • Tablero de control IP 55 • El tablero standard es NEMA 2 o IP 31 • Puede ser provisto: – Para colgar en pared – Con patas – Montado sobre el skid

10.3.3.1

FAQ • Las baterías no tienen carga • Las baterías deben conservarse en una condición de carga seca con el liquido electrolito en un recipiente separado 1.2.7.2.1.2 • Se debe agregar el electrolito al menos 24 hs antes del arranque del motor 14.2.6.4.7.1

• El silenciador no esta conectado • El silenciador se provee suelto para su conexion en campo.

FAQ • Quiero una bomba PEL listada •

Las bombas deben estar listadas para incendio

•

El motor debe ser seleccionado para proveer la energia requerida por la

4.7.1

bomba a la velocidad nominla y carga maxima bajo cualquier condicion de 4.7.6 caudal •

Los motores electricos y sus controladores deben estar listados para incendio.

9.5.1.1 y 10.1.2.1

•

Los motores diesel deben estar listados para incendio

11.2.1 y 12.1.3.1

•

Solo se pude adquirir la bomba listada PEL como reemplazo con el numero

de serie de la bomba original

7.6.2.2

Gracias por su atención...!!! Por cualquier consulta quedamos a su disposición