Prueba de flujo de agua

Una prueba de flujo de agua , también conocida como prueba de flujo de hidrante , ^{[ 1 ]} es una forma de medir el suministro de agua disponible en un sitio de construcción, generalmente con el propósito de instalar un sistema de protección contra incendios a base de agua ( sistema de rociadores contra incendios ).

La prueba más común consiste en medir el caudal de agua que sale de una boca de incendios municipal (en litros o galones por minuto) y registrar la caída de presión (desde la ausencia total de flujo hasta el caudal de prueba). Al recopilar cuidadosamente los resultados, se pueden aplicar fórmulas para calcular las diferentes presiones disponibles al utilizar distintos caudales de agua de la misma fuente. El procedimiento para realizar una prueba de caudal se explica en los códigos modelo contra incendios publicados por la NFPA (Asociación Nacional de Protección contra Incendios ).

Si se considera que una fuente de suministro de agua es débil en comparación con lo que requiere el cálculo hidráulico del diseño del sistema de rociadores , la presión del agua se puede aumentar mediante una bomba contra incendios .

Se registran tres mediciones de presión de agua en dos hidrantes. Uno de ellos, denominado hidrante residual o de prueba, se ubica en la tubería principal o cerca de ella, donde se desea realizar una nueva conexión. En este hidrante de prueba se miden la presión estática y la presión residual. El otro hidrante, denominado hidrante de flujo, suele ser el más cercano al hidrante de prueba. El hidrante de flujo está equipado con un difusor que contiene un tubo Pitot que mide la presión de estancamiento en el centro del chorro mientras el agua fluye. Primero, se conecta un manómetro estático al hidrante de prueba y se mide la presión estática del agua en dicho hidrante. Segundo, se abre el hidrante de flujo para permitir el paso del agua en su totalidad. Simultáneamente, se registra la presión del tubo Pitot en el hidrante de flujo y se mide la presión residual en el hidrante de prueba. Estas tres presiones (la presión estática, la presión de estancamiento y la presión residual), junto con una presión de diseño específica de 20 psi tomada de la American Water Works Association (AWWA) o la NFPA, se introducen en la fórmula de Hazen-Williams para calcular el caudal disponible para la protección contra incendios.

${\displaystyle Q_{f}=29.84{c}{d^{2}}{\sqrt {p}}}$

donde: ^{[ 2 ]}

• Q _f = caudal residual total durante la prueba (galones por minuto)
• c = coeficiente de descarga (sin unidades). Suele ser 1,0 si se utiliza un difusor. Si se utiliza una varilla para medir la presión de estancamiento, el valor del coeficiente depende de la forma del orificio de la boca de incendios. Una salida lisa y redondeada tiene c=0,9, una salida cuadrada y puntiaguda tiene c=0,8, y una salida cuadrada que se proyecta hacia el interior del cañón tiene c=0,7.
• d = diámetro de la salida (pulgadas)
• p = presión de estancamiento o presión de Pitot (carga de velocidad) (libras por pulgada cuadrada)

${\displaystyle Q_{r}=Q_{f}\cdot {\frac {{(P_{s}-P_{d}})^{0.54}}{{(P_{s}-P_{r}})^{0.54}}}}$

donde: ^{[ 2 ]}

• Q _r = caudal previsto a la presión residual especificada o de diseño (galones por minuto)
• Q _f = caudal residual total durante la prueba (galones por minuto)
• P _s = presión de estancamiento medida durante la prueba (libras por pulgada cuadrada)
• P _d = presión residual de diseño o especificada (normalmente 20 libras por pulgada cuadrada)
• P _r = presión residual medida durante la prueba (libras por pulgada cuadrada)