Garantir que as bombas de incêndio atendam aos padrões mecânicos e de desempenho

May 30, 2023

O Burj Khalifa, localizado em Dubai, nos Emirados Árabes Unidos, é o prédio mais alto do mundo e possui um dos mais complexos sistemas de proteção contra incêndios já construídos, com mais de 160 quilômetros de tubulação. Projetado para fornecer milhares de galões de água por minuto de tanques de armazenamento subterrâneos, o sistema de proteção contra incêndio usa várias bombas para mover a água até a altura do edifício de 2.717 pés (828 metros). Este sistema de bomba de incêndio garante que o edifício esteja bem equipado para lidar com qualquer potencial emergência de incêndio.

Independentemente da altura do arranha-céu, as bombas de incêndio são essenciais em qualquer edifício que exija um sistema de proteção contra incêndio à base de água. As bombas criam o fluxo e a pressão necessários a partir de um abastecimento de água e os fornecem aos sistemas de sprinklers, hidrantes e outros equipamentos de proteção contra incêndio durante uma emergência de incêndio. É crucial ter bombas de incêndio confiáveis ​​e testadas pelo tempo instaladas para garantir a segurança dos ocupantes do edifício e minimizar os danos à propriedade. No entanto, é importante observar que uma bomba de incêndio só é necessária quando a fonte de água disponível, como um sistema municipal de água, não tem pressão ou quantidade de água adequada.

Duas certificações amplamente reconhecidas para bombas de incêndio são a listagem do Underwriters Laboratories (UL) e a aprovação do Factory Mutual (FM). Essas certificações indicam que as bombas atendem aos mais altos padrões de segurança e desempenho, incluindo a Norma 20 da Agência Nacional de Proteção contra Incêndios (NFPA) para a instalação de bombas estacionárias para proteção contra incêndios.

A NFPA é uma organização reconhecida globalmente que desenvolve e publica códigos, padrões, práticas e guias de segurança contra incêndio. Relacionado a bombas de incêndio, o padrão mais importante é o NFPA 20, que descreve os requisitos mínimos para a instalação, operação e manutenção de bombas de incêndio usadas em sistemas de proteção contra incêndio à base de água. Este padrão garante que o sistema funcionará conforme planejado para fornecer abastecimento de água adequado e confiável durante uma emergência de incêndio.

A maioria das bombas usadas em um sistema de proteção contra incêndio é do tipo rotodinâmica de projeto centrífugo. Embora as bombas de deslocamento positivo desempenhem um papel na proteção contra incêndio, seu trabalho é limitado a sistemas de proteção contra incêndio de névoa de água e espuma/água, bem como bombas de escorvamento instaladas em caminhões de bombeiros. Existem também inúmeros componentes, acessórios e requisitos, como a válvula automática de liberação de ar ou válvula de alívio de circulação, o controlador da bomba de incêndio, as marcações ou placas de identificação necessárias e a válvula de retenção necessária e a válvula de controle indicadora no lado de descarga da bomba.

Como os requisitos para bombas de incêndio vão muito além da própria bomba, este artigo enfoca o desempenho hidráulico e os requisitos de projeto mecânico para bombas centrífugas de voluta usadas em sistemas de proteção contra incêndio à base de água. No entanto, vários dos requisitos referem-se a bombas do tipo turbina, tanto de voluta quanto de eixo vertical.

As bombas de incêndio são projetadas para fornecer desempenho confiável em uma ampla gama de capacidades e pressões líquidas. Para padronizar o desempenho e permitir a comparação entre diferentes modelos de bombas, a NFPA 20 permite que uma bomba seja classificada com base em sua capacidade de fornecer uma faixa de pressões líquidas em uma capacidade específica. Assim, a classificação da bomba de incêndio é a pressão líquida listada que a bomba produz ao operar a 100% da capacidade declarada da bomba. A imagem 1 ilustra as capacidades nominais típicas descritas na NFPA 20, variando de 25 galões por minuto (gpm) a 5.000 gpm (95 a 18.925 litros por minuto [L/min]). A bomba também deve ser classificada para pressões líquidas iguais ou superiores a 40 libras por polegada quadrada (psi) (276 quilopascal [kPa]).

A NFPA 20 padronizou a forma da curva de desempenho da bomba estabelecendo vários requisitos hidráulicos. A pressão de desligamento, ou pressão de churn, deve estar entre 101% e 140% da pressão nominal e não deve ser inferior a 99% da pressão máxima desenvolvida pela bomba de acordo com os requisitos FM. Esse requisito de pressão de rotação é necessário para garantir que a bomba possa manter a pressão de água necessária quando não houver demanda. O desempenho hidráulico também deve exceder 150% da vazão nominal a 65% da pressão nominal para garantir que a bomba possa lidar com um aumento adicional da demanda de água durante uma emergência de incêndio, conhecida como capacidade de sobrecarga. Este desempenho hidráulico deve ser alcançado com pressão de sucção adequada e ao operar com uma elevação de sucção de pelo menos 15 pés (4,6 metros).