Hidráulica en el Trabajo de Bomberos de Chile: Hablemos de hidráulica

Antes de hablar del diseño los estaques, bombas, mangueras, etc. Debemos conocer los principios que sustentan el trabajo con el agua. Hablemos de hidráulica.

Hidráulica se le conoce al estudio de las propiedades mecánicas de los fluidos, sin embargo en este caso nos concentraremos en un solo fluido, el agua. Dentro de las leyes que rigen a los fluidos tenemos el principio de Bernoulli, el cual describe el comportamiento de un fluido a través de un conducto o tubería, que en nuestro caso serán las mangueras, considerando datos de densidad, velocidad de flujo, presión y perdidas asociadas. Para analizar el trabajo de bomberos usaremos la ecuación de Bernoulli en términos de presión.

El primer término (ρv/2) está ligado al caudal o cantidad de masa de agua desalojada por unidad de tiempo (GPM o galones por minuto). Esto se regula en los pitones, que es el equipo que va al final de las mangueras, es donde el bombero da o corta el agua, además de poder regular el desalojo y el tipo de chorro. Teniendo el dato del caudal utilizado y conociendo el diámetro de las mangueras y densidad del agua, podemos determinar la velocidad del flujo de agua.

El segundo término (p) será la presión en el punto de estudio, los cuales serán generalmente la salida de la bomba como punto 1 y el pitón como punto 2. Los cuales pueden ser medidos con instrumentos.

El tercer término (ρgz) depende de la altura de nuestro punto de estudio, para usos prácticos se simplifica que por cada 10 metros de diferencia en altura entre los puntos de estudio, se pierde o gana 1 bar según corresponda.

Por último ρl̂_f corresponde a la perdida por roce y accesorios, estos han sido determinados experimentalmente por organismos expertos. Estos varían con la longitud de la línea de mangueras, caudal y accesorios en el circuito. En Chile se utilizan los datos obtenidos por la National Fire Protection Association o NFPA.

Además del principio de Bernoulli hay otros factores a considerar, como la masa del agua. Mover una manguera de 70mm cargada de agua está lejos de ser una tarea liviana, y es por ello que bomberos trabaja con distintos diámetros según la función que tendrá ese circuito de mangueras o armada. Generalmente se utilizan 3 diámetros, 70mm, 50mm y 38mm. Las primeras para alimentación o pitones monitores fijos de gran desalojo, es decir armadas que no requieren movilidad. Las segundas para armadas de ataque de poca movilidad, estas son las que cargan normalmente un par de bomberos al atacar un incendio de una casa. Y por último las de 38mm para incendios pequeños que requieren poco desalojo o armadas que requieren gran movilidad como son los incendios forestales de interface.

Con estos conocimientos, bomberos utiliza distintas tácticas y armadas según el tipo de siniestro y recursos disponibles. Ahora que sabemos un poco de hidráulica podremos entender y analizar cómo trabaja bomberos.

Sebastián Meza Bordones
Est. Ingeniería Civil Química, Universidad de Concepción

Bombero Voluntario, Segunda Cía Cuerpo de Bomberos de San Pedro de la Paz