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. 

Zensitec provee Válvulas de alivio de bombas contra incendios con Certificado UL/FM.

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.

¿Qué diametro de Main Pressure Relief Valve debe usarse?

El diámetro de la Válvula de alivio principal es el indicado por la NFPA.
Sin embargo, si la tubería de descarga de la válvula de alivio tiene más de un (1) codo, deberá usarse una tubería y accesorios de un diámetro mayor.

Modelos de Válvulas de Alivio para Bombas de Incendio UL/FM:

Existen válvula de alivio angular y rectas, a continuación un listado de las marcas y modelos más conocidos:
DOROT – model: 108FA (Angle) Pump pressure Relief Valve – UL & FM.
DOROT – model: 108FC (Globe) Pump pressure Relief Valve – UL & FM.
CLA-VAL (OCV) – model: 2050B-4KG1 (Angle) Fire Pump pressure Relief Valve – UL & FM.
CLA-VAL (OCV) – model: 50B-4KG1 (Globe) Fire Pump pressure Relief Valve – UL & FM.
BERMAD – model: FP730-UF (Angle) Fire Pump pressure Relief Valve – UL & FM.
WATTS AMES – model: 920A-UL (Angle) Fire Pump pressure Relief Valve – UL & FM.
INBAL – model: 733D-01S02 (flange-flange) Fire Pump pressure Relief Valve – UL & FM.
INBAL – model: 799D-01S02 (wafer type) Fire Pump pressure Relief Valve – UL & FM.

Válvulas de Alivio de Presión DOROT Modelos 108FC & 108FCA para Bombas de incendios:

Las válvulas de alivio de presión DOROT Modelos 108FC & 108FCA son válvulas automáticas controladas por piloto y activadas por la presión de la tubería y protegen a la red de incendios frente a excesos de presión pro fallas en la bomba principal. Si la presión aguas arriba supera el valor límite la válvula se abre, liberando la presión excesiva. Cuando la presión vuelve a valores aceptables, la válvula se cierra automáticamente. Ambos modelos están certificados UL Listed y FM Approved y se proveen en tamaños desde 3″ hasta 8″.

Operación pressure relief valves Dorot/OCV:

La operación de la válvula se basa en un piloto normalmente cerrado y cargado por resorte que sensa la presión de la línea y permite la pertura y alivio de presión al supera el ajuste del resorte (seteo de seguridad), permitiendo que presión de la línea aguas abajo de la válvula se mantenga dentro de límites seguros. La presión se mantiene en el punto de ajuste controlado sobre un amplio rango de flujos, independientemente de la contrapresión en la tubería aguas abajo. La válvula se cierra gradualmente a medida que las presiones disminuyen por debajo del punto de ajuste.

Características y Beneficios 108FC & 108FCA – OCV (Dorot):

• Limita la presión máxima de descarga de la bomba.
• Rápida apertura, manteniendo la presión máxima dentro del límite máximo ajustado.
• El valor de apertura se puede solicitar a fábrica directamente y también puede ajustarse en campo.
• Ajustable en un rango de 60-180 psi o de 100-300 psi.
• Tamaños: 3″ a 8″ en ángulo o tipo globo.
• Válvula principal operada por piloto con ajuste sencillo de presión, sin necesidad de herramientas especiales.
• Certificada UL y aprobada por Factory Mutual para bombas centrífugas de carcasa dividida y de turbina vertical.
• Uso con agua dulce, agua de mar y espuma.

Materiales 108FC & 108FCA, Dorot:

• Conexiones: Bridas ANSI #150 y #300, también entrada #300 y salida #150.
• Material del Cuerpo y Tapa: Hierro Dúctil ASTM A536, Gr 65-45-12 (estándar) y Opcionales: a) Acero fundido ASTM A216 WCB, b) Acero Inoxidable ASTM A743 CF8M ó c) NAB Aleación de Bronce Aluminio de Níquel ASTM B148 C95800.
• Protección: Epoxy interna y externa.
• Tubería y accesorios: Latón/Bronce (estándar) y opcional en Acero inoxidable.
• Piloto: Bronce ASTM B61 (estándar) y opcionales: a) Acero Inoxidable ASTM A743CF8M ó b) NAB Aleación de Bronce Aluminio de Níquel ASTM B148 C95800.
• Componentes Opcionales: Interruptor de Presión, Indicador Visual.

Válvulas de Alivio de Presión CLAVAL modelos 50B-4KG1 (Globe) / 2050B-4KG1 (Angle):

Cla-Val es líder mundial en desarrollo de pressure relief valves para bombas contra incendios, aportando dos modelos 50B-4KG1 de paso recto (Globe type) y 2050B-4KG1 en ángulo (Angle type) brindando protección aguas abajo de la bomba contra incendios frente a venetuales excesos de presión por falla. Ambos modelos están certificados UL Listed y FM Approved y se proveen en tamaños desde 3″ hasta 8″.

Características principales modelos 50B-4KG1 (Globe) / 2050B-4KG1 (Angle), marca Cla-Val

• Alivian automáticamente el exceso de presión en sistemas de bombeo contra incendios.
• Permiten la rápida apertura y alivio de excesos de presiones. El valor de apertura se puede solicitar a fábrica directamente y también puede ajustarse en campo.
• Controladas por piloto para mantener una presión máxima en la descarga de la bomba.
• Protección anticorrosiva Epoxy interna y externa para la válvula estándar de hierro dúctil.
• UL Listed y FM Approved, garantizan máxima confiabilidad.
• Opciones de conexiones bridadas y Grooved.
• Cuando la demanda de fuego disminuye o cesa, se abren para desviar toda la salida de la bomba hacia la descarga, permitiendo detener la bomba contra incendios sin causar sobresaltos en las líneas.

Materiales y Especificaciones Técnicas

• Materiales Válvula Estándar:
  • Cuerpo y Tapa de la Válvula: Hierro Dúctil ASTM A536 Grado 65-45-12
  • Trim: Asiento de Acero Inoxidable, Vástago Dura-Kleen de Acero Inoxidable
  • Sistema de Piloto: Bronce Fundido con Trim de Acero Inoxidable
• Clasificaciones de Presión:
  • Clase 150 (Máx. 250 psi)
  • Clase 300 (Máx. 300 psi)
  • Agua, hasta 180°F Máx.
• Materiales Opcionales para agua marina y atmósferas corrosivas:
  • Níquel Aluminio Bronce (NAB) – ASTM B148 Aleación C95800
  • Monel – QQ-N-288 Comp B – ASTM A494 Grado M30H
  • Acero Fundido – ASTM A216 Grado WCB
  • Acero Inoxidable 316 – ASTM A743 Grados CF3M y CFM8
  • Acero Inoxidable Super Austenítico – ASTM A351 Grado CK3MCuN (SMO 254)
  • Acero Inoxidable Dúplex Super – ASTM A890 Grado 5A (CE3MN)
• Tamaños:
  • 50B-4KG1 – Globo: Bridas de 3″ a 8″
  • 2050B-4KG1 – Ángulo: Bridas de 3″ a 8″
  • 2050B-4KG1 – Ángulo: Grooved (ranuradas) de 3″ a 6″
• Conexiones: Bridas #150, #300 ANSI B16.42 ó Extremos Ranurados o Acanalados (Grooved)
• Rango de Ajuste: Disponible en los Siguientes Rangos de Presión de Alivio:
  • 20-200 psi (Clase 150)
  • 100-300 psi (Clase 300)
• Capacidad de la Válvula (máximos caudales según NFPA-20):
  Ø 3″ caudal máximo: 500 GPM
  Ø 4″ caudal máximo: 1000 GPM
  Ø 6″ caudal máximo: 2500 GPM
  Ø 8″ caudal máximo: 5000 GPM

Para el modelo anti-cavitación, consulte el modelo E-50B-4KG1KOl.

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 Thermal Relief Valve 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.

AIR RELEASE VALVE – VÁLVULA DE LIBERACIÓN DE AIRE – Ø 1″ NPT HEMBRA – 300 PSI – FM APPROVED

Las válvulas de purga de aire Aire Relief Valves para sistemas contra incendios permiten la salida o purga de aire o gas del sistema, inclusive bajo condiciones de presión operativa. Liberan automáticamente pequeñas acumulaciones de aire durante el arranque y a medida que se acumulan en sistemas de protección contra incendios.

Se instalan en la parte superior de las carcasa de bombas contra incendios centrífugas purgando pequeñas burbujas antes de que se puedan formar grandes bolsas de aire que generen problemas y daños por cavitación en las bombas.

La acumulación constante de aire sin estas válvulas disminuye gradualmente el flujo, aumenta el consumo de energía y puede causar bloqueos en la tubería, deteniendo el flujo. Además, evita problemas como rupturas inexplicadas en la tubería. A menudo, se atribuyen a problemas de suelo o tuberías defectuosas, pero en realidad son causadas por grandes bolsas de aire que generan presiones significativas cuando el flujo se detiene y reanuda.
Durante el funcionamiento normal, la válvula libera el aire acumulado, evitando la formación de bolsas y asegurando un rendimiento constante del sistema.

Características técnicas:
• Válvula de alivio de aire.
• Certificado: FM (Factory Mutual).
• Recubrimiento color Rojo RAL-3000, conforme a AWWA C550, anticorrosivo interior y exterior con pintura Epoxy termoconvertible.
• Cuerpo ASTM A536 Grade 65-45-12.
• Internos en Acero Inoxidable AISI-304.
• Entrada: Ø 1/2″, o 3/4″ ó 1″ NPT hembra (confirmar en orden de compra).
• Salida Ø 1/2″.

Modelos de Air Release Valves UL/FM:

RELIABLE model: REL 9712 Air Release Valve – 200 psi FM Approved.
CLA-VAL model: 34 Aire Release Valve – 175 & 300 psi – UL Listed & FM Approved.

Zensitec provee Válvulas de alivio de bombas contra incendios con Certificado UL/FM.