Guia Prático para o dimensionamento de uma bomba hidráulicaTer, 13 de Janeiro de 2004 08:52

GUIA PRÁTICO PARA DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DE CANALIZAÇÃOE REDE PREVENTIVA CONTRA INCÊNDIO:

Durante a elaboração do Projeto de Segurança Contra Incêndio e Pânico para qualquer edificação ou estabelecimento, o projetista deve considerar uma série de fatores, dentre os quais podemos ressaltar: a área total construída da edificação (ATC); seu número de pavimentos; sua altura total; sua finalidade e/ou natureza ocupacional; o tipo, o volume e a forma de estocagem dos materiais nela existentes; além de quaisquer outros fatores de risco inerentes a edificação. Toda essa análise tem a finalidade de definir os dispositivos preventivos fixos e móveis contra incêndio e pânico à serem exigidos para a edificação em referência, conforme prevê o COSCIP (Código de Segurança Contra Incêndio e Pânico - Decreto nº 897/76) e sua Legislação complementar para o Estado do Rio de Janeiro. A partir disso, o projetista deve realizar um estudo prévio da arquitetura da edificação, com o intuito de definir a localização exata dos dispositivos, essencialmente, dos dispositivos preventivos fixos contra incêndio. No caso específico da Canalização Preventiva e Rede Preventiva Contra Incêndio, o projetista deverá definir: o percurso da tubulação, os pontos de localização dos hidrantes (inclusive do hidrante de recalque), a locação da Casa de Máquinas de Incêndio (CMI) e, conseqüentemente, das bombas de incêndio. Finalmente, de posse de todos os dados supracitados e definido o esquema isométrico da tubulação de incêndio, o projetista deverá efetuar o dimensionamento hidráulico do sistema preventivo fixo, ordenadamente, na forma em que se segue:A) DEFINIÇÃO DOS PARÂMETROS TÉCNICOS:1- Dados preliminares: Risco da edificação - de acordo com a Resolução SEDEC nº 109/93 - (pequeno, médio canalização preventiva, médio rede preventiva e grande); material que compõe a tubulação (definição da constante de rugosidade “C”) e número de lances de mangueira por hidrante.2- Resolução SEDEC nº 124/93 e Anexo II da Resolução SEDEC nº 109/93: Diâmetro mínimo da tubulação (63mm ou 75mm), diâmetro da sucção e do recalque, vazão do sistema (L/min, L/seg, M³/h), vazão no hidrante, pressão útil (mca), número de hidrantes (simples ou duplo), número e tipo de bombas de incêndio, tipo e diâmetro das mangueiras.B) PERDAS NA SUCÇÃO – DEFINIR A ALTURA MANOMÉTRICA DE SUCÇÃO (Hms): O conceito de sucção positiva/ negativa depende da diferença de cota entre o eixo da bomba de incêndio e o nível mínimo do reservatório, seja ele superior ou inferior, considerando a completa utilização da RTI (reserva técnica de incêndio). 1- Sucção Positiva: Hms = 0O

bs: Quando o ganho estático na sucção for relevante, como em instalações do tipo castelo d’água - vide Capítulo IX e Figuras 14 e 15 do Anexo ao COSCIP (Código de Segurança Contra Incêndio e Pânico - Decreto nº 897/76), este valor deve ser considerado no dimensionamento hidráulico.2- Sucção Negativa:

I) Definir a perda estática na sucção - Pes (mca)

II) Calcular o “J” para sucção - Js - (considerando o diâmetro definido para sucção)· Pelo Ábaco correspondente (de acordo com o material que compõe a tubulação).· Pela Fórmula (utilizaremos a Fórmula de Hazen-Williams, recomendada para tubulações com diâmetros superiores a 2” ou 50mm).

fig

Onde:J = Fator de perda de carga (mca/m)Q = Vazão total do sistema (L/min)C = Constante de rugosidade do material (adimensional) D = Diâmetro do trecho considerado da tubulação (mm)III) Definir o comprimento virtual da sucção - CVs, lembrando:CVs (m) = comprimento total da tubulação até a entrada das bombas + somatório do comprimento equivalente das peças (curvas, válvulas, registros, etc)IV) Definir a perda localizada na sucção - Pls (mca) = Js x Cvs V) Definir Hms (mca) = Pes + PlsC) PERDAS NO RECALQUE –DEFINIR A ALTURA MANOMÉTRICA DE RECALQUE (Hmr):I) Definir o hidrante mais desfavorável hidraulicamente em relação a(s) bomba(s) de incêndio.1º Critério: Maior perda estática ou menor ganho estático.

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2º Critério: Para hidrantes nivelados ou com pequeno desnível, verificar qual deles apresenta maior perda localizada no recalque. Obs: Quando houver dúvida, verificar qual deles apresenta maior valor para Hmr.II) Definir a perda estática no recalque - Per (mca)III) Calcular o “J” para o recalque - Jr (mca/m) - (considerando o diâmetro do recalque) · Pelo Ábaco correspondente (de acordo com o material que compõe a tubulação).Pela Fórmula (utilizaremos a Fórmula de Hazen-Williams, recomendada para tubulações com diâmetros superiores a 2” ou 50mm).

IV) Definir o comprimento virtual do recalque - CVr, lembrando:CVr (m) = comprimento total da tubulação da saída das bombas ao hidrante mais desfavorável + somatório do comprimento equivalente das peças (curvas, válvulas, registros, etc.).V) Definir a perda localizada no recalque - Plr (mca) = Jr x CvrVI) Definir Hmr (mca) = Per + Plr

D) CÁLCULO DA ALTURA MANOMÉTRICA TOTAL (Hmt):I) Definir a perda localizada nas mangueiras - Pmang. (mca) - de acordo com: fabricante*, tipo de mangueira exigido, diâmetro, vazão no hidrante e o número de mangueiras.* O CBMERJ exige a instalação de mangueiras que possuam a marca de conformidade da ABNT.

Hmt (mca) = Hms + Hmr + Pmang. + Pútil.

E) CÁLCULO DA POTÊNCIA DA BOMBA INCÊNDIO:

P = 1000 x Hmt x Q

75 x ηηηη x 3600.

Onde: P = Potência da bomba (CV)Hmt = Altura manométrica total (mca) h = Rendimento da bomba (%) – valor definido pelo fabricante.F) DEFINIÇÃO DA BOMBA: A bomba adotada deverá, necessariamente, atender a vazão do sistema e a altura manométrica total calculada.

Observação: No intuito de simplificar os cálculos, o presente guia desconsidera o valor da Altura Manométrica Piezométrica. Caso o projetista perceba que o valor da referida grandeza é relevante, deverá fazê-lo constar do memorial de dimensionamento hidráulico do sistema preventivo fixo contra incêndio adotado.

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