La Válvula de Alivio Principal para Bomba contra incendios es un dispositivo de protección del Sistema, es decir protege a la red contra incendio como cañerías, válvulas, accesorios, etc., frente a un evento de sobrepresión que podría ocurrir por sobrerevolución de la Motobomba, aún cuando la válvula de bloqueo del lado de la descarga esté abierta.
Por lo tanto, frente a cualquier sobrepresión del sistema de bombeo, la válvula principal de alivio de la bomba la limitará para que no sobrepase la presión máxima de trabajo de la red contra incendios.
Las Válvulas de Alivio de bombas son denominadas en la NFPA-20 como Relief Valves for Centrifugal Pumps y también llamadas válvulas de Alivio de Presión para bombas de incendio aunque en realidad protegen a los elementos de la red contra incendios agua abajo, reduciendo la presión al derivar parte del caudal de agua de la bomba a otro ramal.
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Detalle de información:
Cómo opera la Válvula de alivio para bomba de incendios?
Por debajo de la presión de seteo, la válvula de alivio de presión o Fire Pump Relief Valve se mantiene cerrada. Cuando la presión de la bomba supera el valor establecido de calibración, la válvula se abre derivando agua por el ramal de recirculación y así manteniendo la presión dentro de valores seguros. El agua circulada a través de la Válvula de alivio principal debe preferentemente retornar al tanque de agua contra incendios o hacia un drenaje.
Distintos nombres de la Válvula de alivio de presión
Existen distintas formas de nombrar a la válvula de alivio de presión de bomba:
– Válvula principal de alivio o válvula de alivio principal
– Válvula de alivio de bomba contra incendios
– Válvula aliviadora de presión de bomba
– Main relief valve
– Main pressure relief valve
– Fire protection pressure relief valve
– Fire Pump relief valve
– Relief Valves
y otras
No debe usarse la válvula de alivio principal como dispositivo de Regulación o de Control de la presión de salida del sistema de bombeo. La Main Pressure Relief Valve es un dispositivo de seguridad y no de control de presión.
La NFPA indica que no debe emplearse a la Main Relief Valve como elemento de control de presión (NFPA 20, A.4.7.7).
La Válvula de alivio principal suelen ser en Ángulo (entrada y salida a 90º) aunque también existen versiones de Paso Recto (entrada y salida alineadas) ambas con conexiones Ranuradas o Bridadas. Los rangos de operación son amplios 20 a 175 psi o 100 a 300 psi.
La NFPA-20, 11.2.4.4.2 establece que los interruptores de protección por sebrevelocidad de la bomba se activen entre el 120% y 130% evitando la rotura de los motores y protegiendo al sistema de sobrepresiones.
Cuándo instalar una Válvula Principal de Alivio?
No es necesario utilizarlas en todas las instalaciones, ni siquiera para todas las motobombas ni electrobombas.
Válvulas de alivio para bombas con motor Diésel:
Quedó como práctica habitual instalar válvulas de alivio en todas las motobombas diésel, pero esto no es necesario en todos los casos.
La NFPA-20 y otras Normativas internacionales establecen en qué casos deberían instalarse estas válvulas de sobrepresión, pero no para todos.
Para el caso de bombas centrífugas impulsadas por motores diésel, la NFPA20 requiere la instalación de una válvula de alivio cuando el valor total de la presión que se obtiene por la suma del 121% de la presión en shutoff (churn) más la máxima presión estática de succión, ajustada por elevación, excede a la presión de trabajo de los componentes del sistema.
De esto se concluye que la instalación o no de la válvula de sobrepresión depende de: a) la normativa a seguir, b) de la presión máxima de trabajo de los elementos de la red, b) presiones que puede desarrollar la bomba sumado su presión estática de la instalación.
¿Por qué se siguen instalando las válvulas de sobrepresión en casi todas las Motobombas Diésel?
Es muy habitual suministrar en casi todos los skids de bombas diésel por por varias razones:
• Porque anteriormente sí se solicitaba la válvula de seguridad de sobrepresión en todas las bombas diésel y esto quedó como concepto y escrito en pliegos, que suelen reutilizarse y
• Porque el costo de válvula es bajo, comparado con la motobomba-bomba y la red de incendios.
• Porque evita posible discusiones entre contratista y subcontratista por haber solicitado la válvula por pliego (aunque no sea necesario su uso) y que esto retrace certificaciones y adelantos financieros de un skid de bombas o una sala de bombas completa.
• Posrque evita posibles objeciones de la empresa usuaria final, que había solicitado la válvula explícitamente o porque entiende que debería proveerse por «buenas prácticas».
• Porque existen temores a posibles pérdidas económicas por: daños en la red de incendio por sobrepresiones, reparaciones por roturas, pérdidas de inventario o roturas de máquinas por activaciones indeseadas, incumplimiento de contratos por menores tiempos de producción, etc.
¿En qué situación no sería necesario instalar una válvula de alivio para una Motombomba Diésel?
No será necesario instalar una válvula de alivio principal Main Relief Valve cuando la Bomba principal funcionando al 110% de la velocidad nominal genere una presión máxima inferior a la presión de trabajo de los componentes de la red contra incendios (habitualmente es 175 psi o 12,1 Kg/cm2). Es decir, en esta situación donde la bomba sobrerevolucionada en un 10% no supera el valor de presión de trabajo o rating de los componentes de la red de incendio, no es necesario instalar la válvula de alivio de presión principal.
Se indica el 110% de velocidad nominal de bomba porque los controladores modernos apagan la bomba diésel si esta supera el 10% de su velocidad nominal.
La presión de «churn» es la presión que se logra a caudal cero y se establece el 121% de la presión nominal. La restricción del 121% garantiza un margen de seguridad adicional y evita situaciones peligrosas que podrían surgir por posibles ajustes o seteos incorrectos y adicionalmente es un factor de seguridad para garantizar una prolongada vida útil de componentes al protegerlos de excesos de presión y condiciones forzosas de operación.
¿En qué situaciones no sería necesario instalar una válvula de alivio para una Electrobomba?
Solamente cuando se utiliza una Electrobomba con controlador variable de velocidad, la normativa NFPA 20 indica que debe instalarse una válvula de alivio de presión. La norma establece esto ya que el variador de velocidad de giro de la bomba podría fallar y darse el escenario de causar una sobrerevolución del motor generando presiones dañinas para la red de incendio que deben ser atendidas por la main relief valve.
Para el resto de los casos de electrobombas la NFPA 20 no indica en ningún párrafo que deba instalarse una válvula de alivio.
No confundir la Válvula de alivio principal con la Válvula de Recirculación Térmica
No debe confundirse a la Válvula de Alivio Principal que se usa para proteger al sistema de la red de incendio de exceso de presión por sobrerevoluciones de la bomba con la Válvula de Recirculación Térmica o Casing Relief Valve de la bomba que es una válvula pequeña que se coloca típicamente en la carcasa de la bomba para prevenir el sobrecalentamiento del agua cuando la válvula de bloqueo a la descarga de la bomba se encuentra cerrada. La válvula de recirculación térmica o Circulation Relief Valve no se usa para evitar sobrepresiones si no para evitar excesivo recalentamiento del agua. Si bien también se trata de una válvula de alivio de presión, la thermal relief valve protege a la bomba del sobrecalentamiento del agua.
La Válvula de Recirculación Térmica es relativamente pequeña siendo de diámetro mínimo de ¾” para bombas de caudal hasta 2500 gpm y de 1” para bombas de caudal superior a 2500 GPM, mientras que la Válvula de Alivio Principal típicamente posee el mismo diámetro de la linea de descarga o próximo, según diseño.
Ninguna de las dos, ni la Válvula de Alivio Principal ni tampoco la Válvula de Recirculación Térmica deben utilizarse como dispositivos para regular la presión del sistema.
No confundir una Válvula de alivio principal con una Válvula Reductora de Presión (válvula de control de presión)
Es habitual confundir a la válvula de alivio principal con una válvula reductora de presión, son similares en aspecto pero sus funciones son muy distintas.
La válvula de alivio es un elemento de seguridad y no debe usarse como dispositivo de control, su objetivo es evitar daños a componentes del sistema por alta presión causada por falla en la bomba principal.
Una válvula reductora y controladora de presión sí esun dispositivo de control cuya función es mantener la presión estable en su salida, independientemente de cambios en el caudal o de fluctuaciones de presión en su entrada.
Por otro lado, una válvula reductora de presión o válvula reguladora de presión se utiliza para reducir y mantener la presión de un sistema dentro de valores de diseño para su correcto funcionamiento. Es decir, en una red contra incendios pueden existir distintos riesgos y sistemas diseñados para funcionar a distintas presiones. Para estos casos se utilizan válvulas reguladoras de presión.
La NFPA 20 define a una válvula de control de presión como “una válvula reductora de presión operada por pilotooperada por piloto diseñada con el propósito de reducir la presión aguas abajo a un valor específico tanto en condición de flujo residual como condición sin flujo (estática)».
Las válvulas reguladoras de presión de succión que están listadas para el servicio de bombas contra incendios están permitidas para su uso en los casos en que la autoridad requiera que se mantenga presión positiva en la tubería de succión. Estas válvulas deben instalarse de acuerdo con las recomendaciones del fabricante en la tubería entre la bomba y la válvula de retención de descarga.
Todas las válvulas instaladas aguas abajo de la válvula de bloqueo a la descarga de la bomba, quedan fuera del alcance de la NFPA 20 pero entran dentro del alcance de otras normativas como la NFPA 13 o NFPA 14 que indican que cuando la autoridad bajo juristicción lo apruebe es posible utilizar una válvula reductora de presión con las certificación y requerimientos de montaje correspondientes.
Para ciertos casos puede ser necesario montar dos válvulas reguladoras de presión en cascada para lograr las reducciones y control de presión requerido por el sistema.
