Una manguera contra incendios (o manguera contra incendios ) es una manguera de alta presión que transporta agua u otro retardante de fuego (como espuma ) hasta un incendio para extinguirlo. En exteriores, se conecta a un camión de bomberos , a una boca de incendio o a una bomba contra incendios portátil. [1] En interiores, se puede conectar permanentemente a la tubería vertical o al sistema de plomería de un edificio .
La presión de trabajo habitual de una manguera contra incendios puede variar entre 8 y 20 bar (800 y 2000 kPa ; 116 y 290 psi ), mientras que según la norma NFPA 1961 para mangueras contra incendios, su presión de estallido supera los 110 bar. (11.000 kPa; 1600 psi) [2] La manguera es una de las piezas básicas y esenciales del equipo contra incendios. Es necesario transportar agua desde un suministro de agua abierto o desde un suministro de agua a presión. Las mangueras se dividen en dos categorías, según su uso: manguera de succión y manguera de entrega.
Después de su uso, una manguera contra incendios generalmente se cuelga para que se seque, porque el agua estancada que permanece en una manguera durante mucho tiempo puede deteriorar el material y volverlo poco confiable o inutilizable. Por lo tanto, la estación de bomberos típica suele tener una estructura alta para acomodar la longitud de una manguera para dicho mantenimiento preventivo, conocida como torre de manguera .
En ocasiones, se utilizan mangueras contra incendios para controlar multitudes (ver también cañones de agua ), incluso por parte de Bull Connor en la campaña de Birmingham contra los manifestantes durante el Movimiento por los Derechos Civiles en 1963.
Hasta mediados del siglo XIX, la mayoría de los incendios se combatían con agua transportada al lugar del incendio en cubos. Las bombas manuales originales descargaban el agua a través de una pequeña tubería o monitor conectado a la parte superior de la tina de la bomba. [3] No fue hasta finales de la década de 1860 que las mangueras estuvieron ampliamente disponibles para transportar agua más fácilmente desde las bombas manuales, y más tarde desde las bombas de vapor, hasta el fuego. [4]
En Ámsterdam, en la República Holandesa, el superintendente del cuerpo de bomberos, Jan van der Heyden , y su hijo Nicholaas llevaron la lucha contra incendios al siguiente paso con la creación de la primera manguera contra incendios en 1673. [5] Estas mangueras de 50 pies (15 m) ) se cosían trozos de cuero como la pata de una bota. [6] Incluso con las limitaciones de presión, la conexión de la manguera a la boquilla de cuello de cisne permitió aproximaciones más cercanas y una aplicación de agua más precisa. A Van der Heyden también se le atribuyó una versión temprana de una manguera de succión que usaba alambre para mantenerla rígida. [7] En los Estados Unidos, la manguera contra incendios se introdujo en Filadelfia en 1794. Esta manguera de lona resultó no ser lo suficientemente duradera, por lo que se utilizaron mangueras de cuero cosidas. Las mangueras de cuero cosidas tendían a reventar, por lo que miembros de Humane Hose Company de Filadelfia inventaron una manguera fabricada con cuero sujeto con remaches y arandelas de cobre . [8]
Alrededor de 1890, las mangueras contra incendios sin forro hechas de hilos de lino tejidos circulares comenzaron a reemplazar las mangueras de cuero. Ciertamente eran mucho más ligeros. A medida que las fibras de la manguera, hechas de lino, se mojaban, se hinchaban y tensaban el tejido, haciendo que la manguera se volviera impermeable. Las mangueras sin revestimiento, debido a su falta de durabilidad, fueron rápidamente reemplazadas por mangueras de goma en el uso del servicio municipal de bomberos. Continuaron utilizándose en mangueras interiores y portamangueras hasta las décadas de 1960 y 1980. En enero de 1981, la Administración de Salud y Seguridad Ocupacional revisó sus normas de manera que ya no se instalaran mangueras sin revestimiento para mangueras interiores. [9]
Tras la invención del proceso de vulcanización como medio para curar el caucho blando en bruto y convertirlo en un producto más duro y útil, el servicio de bomberos hizo lentamente la transición de las voluminosas y poco fiables mangueras de cuero a las mangueras de lino sin forro y luego a las de caucho multicapa. Manguera forrada y revestida con refuerzo interior de tela. Esta manguera de goma era tan voluminosa, pesada y rígida como una manguera de cuero, pero no era propensa a tener fugas. También resultó más duradera que las mangueras de lino sin forro. Su construcción envuelta se parecía a algunas mangueras utilizadas actualmente en la industria, por ejemplo, las mangueras de suministro de combustible utilizadas para dar servicio a los aviones de pasajeros. [4]
Las mangueras contra incendios modernas utilizan una variedad de tejidos y elastómeros naturales y sintéticos en su construcción. Estos materiales permiten que las mangueras se almacenen húmedas sin que se pudran y resistan los efectos dañinos de la exposición a la luz solar y a los productos químicos. Las mangueras modernas son más ligeras que los diseños más antiguos, lo que ha reducido el esfuerzo físico de los bomberos. [10] Varios dispositivos son cada vez más frecuentes para eliminar el aire del interior de la manguera contra incendios, comúnmente conocidos como aspiradoras para mangueras contra incendios . Esto hace que las mangueras sean más pequeñas y algo rígidas, lo que permite empaquetar más mangueras en el mismo compartimento de un aparato contra incendios. [11]
Manguera de succión
La manguera de succión se coloca en el lado de succión de la bomba (entrada), donde el agua que pasa a través de ella tiene una presión inferior o superior a la de la atmósfera. Está diseñado para resistir la presión interna y externa. Debe tener suficiente resistencia para soportar la presión del aire exterior cuando se ha formado un vacío en el interior. También debe ser lo suficientemente fuerte como para resistir la presión de los hidrantes. Normalmente, un aparato debe transportar unos 10 m de manguera de aspiración de 3 o 2,5 m de longitud. El diámetro de la manguera depende de la capacidad de la bomba y generalmente se utilizan tres tamaños estándar, como 75 mm, 100 mm y 140 mm.
Manguera de succión parcialmente integrada
La manguera de succión parcialmente integrada generalmente está hecha de un revestimiento de goma resistente incrustado completamente en forma de espiral, con alambre de acero galvanizado templado. Este empotramiento está dispuesto de manera que proporcione un canal de agua completo y una superficie interna relativamente lisa. La pared de la manguera está preparada con varias capas de lona y revestimiento de goma de modo que las vueltas de cada una queden a medio camino entre las vueltas de la otra. La pared completa se consolida mediante vulcanización.
Manguera de succión completamente integrada (diámetro liso)
La manguera de succión completamente integrada (diámetro liso) tiene un revestimiento interno de goma grueso incrustado completamente con una espiral de alambre. La manguera de succión debe construirse para soportar una presión de 10,5 bar.
Manguera de entrega
La manguera de suministro se coloca desde el lado de suministro de la bomba (salida) y el agua que pasa a través de ella siempre está a una presión mayor que la de la atmósfera. La manguera de entrega se divide en dos categorías: manguera de filtración y manguera sin filtración.
Manguera de percolación La manguera de percolación se utiliza principalmente para combatir incendios forestales. La filtración de agua a través de la manguera protege la manguera contra daños causados por la caída de brasas o por la colocación de la manguera en suelo caliente.
Manguera sin filtración En los servicios de bomberos, generalmente se utilizan mangueras sin filtración para el suministro de agua. La manguera sin filtración consta de una camisa reforzada hecha de hilos de poliéster o nailon. Este tipo de manguera tiene un revestimiento interior de caucho vulcanizado fijado a la camisa mediante un adhesivo. En determinadas aplicaciones se recomienda el uso de mangueras sin percolación, ya que las pérdidas por fricción serán mucho menores que las de las mangueras con percolación.
Las mangueras revestidas se dividen en 3 tipos:
Tipo 1: Manguera revestida sin tratamiento de camisa externa: Dicha manguera absorbe líquido en la camisa de refuerzo y requiere secado después de su uso.
Tipo 2: Manguera revestida revestida: Tiene un revestimiento exterior delgado y elástico que reduce la absorción de líquido en la chaqueta y puede mejorar ligeramente la resistencia a la abrasión.
Tipo 3: Manguera revestida cubierta: La manguera revestida cubierta tiene una cubierta elástica más gruesa que evita la absorción de líquidos pero también agrega mejoras sustanciales a la abrasión y la resistencia al calor.
Existen varios tipos de mangueras diseñadas específicamente para el servicio de bomberos. Las diseñadas para operar bajo presión positiva se denominan mangueras de descarga; incluyen: manguera de ataque, manguera de suministro, manguera de relevo, manguera forestal y manguera de refuerzo. Las diseñadas para funcionar bajo presión negativa se denominan mangueras de succión.
Otra manguera de succión, llamada manguera de succión suave, es en realidad un tramo corto de manguera de descarga flexible cubierta de tela que se usa para conectar la entrada de succión de la bomba contra incendios con un hidrante presurizado. No es una verdadera manguera de succión, ya que no puede soportar una presión negativa. [13]
En el pasado, el algodón era la fibra más común utilizada en las mangueras contra incendios, pero la mayoría de las mangueras modernas utilizan fibras sintéticas como filamentos de poliéster o nailon. Las fibras sintéticas proporcionan fuerza adicional y mejor resistencia a la abrasión. Los hilos de fibra se pueden teñir de varios colores o se pueden dejar naturales. [15]
Los revestimientos y revestimientos utilizan cauchos sintéticos, que brindan diversos grados de resistencia a los productos químicos, la temperatura, el ozono, la radiación ultravioleta (UV), el moho y la abrasión. Se eligen diferentes recubrimientos y revestimientos para aplicaciones específicas. [dieciséis]
Las mangueras contra incendios generalmente se fabrican en una planta que se especializa en proporcionar productos de mangueras a los departamentos de bomberos municipales, industriales y forestales. A continuación se muestra una secuencia típica de operaciones utilizadas para fabricar una manguera contra incendios revestida de caucho y con doble camisa. [17]
Además de la prueba de presión final, cada manguera se somete a una variedad de inspecciones y pruebas en cada etapa de fabricación. Algunas de estas inspecciones y pruebas incluyen inspecciones visuales, pruebas de resistencia al ozono , pruebas de envejecimiento acelerado, pruebas de adhesión de la unión entre el revestimiento y la chaqueta interior, determinación de la cantidad de torsión de la manguera bajo presión, verificaciones dimensionales y muchas más. [17]
La tendencia en la construcción de mangueras contra incendios durante los últimos 20 años ha sido utilizar materiales más ligeros, más resistentes y de menor mantenimiento.
Se espera que esta tendencia continúe en el futuro a medida que evolucionen nuevos materiales y métodos de fabricación. Un resultado de esta tendencia ha sido la introducción de mangueras de suministro livianas en diámetros que nunca antes habían sido posibles. Ahora se encuentran disponibles mangueras de hasta 12 pulgadas (30,5 cm) de diámetro con presiones nominales de hasta 150 psi (10,3 bar; 1030 kPa). Se espera que estas mangueras encuentren aplicaciones en la extinción de incendios industriales a gran escala , así como en esfuerzos de socorro en casos de desastre y operaciones militares. [17]
Las mangueras contra incendios vienen en una variedad de diámetros. Construcción liviana de una sola chaqueta, 3 ⁄ 4 , 1 y 1+ Las mangueras de 1 ⁄ 2 pulgadas de diámetro se usan comúnmente en aplicaciones de extinción de incendios forestales . Doble resistente, doble chaqueta, 1+1 ⁄ 2 , 1+3 ⁄ 4 , 2, 2+1 ⁄ 2 y, en ocasiones, líneas de 3 pulgadas se utilizan para aplicaciones estructurales. Las líneas de suministro utilizadas para suministrar agua a los aparatos de extinción de incendios se encuentran frecuentemente en 3+1 ⁄ 2 , 4, 4+1 ⁄ 2 , 5 y 6 pulgadas de diámetro.
Hay varios sistemas disponibles para reparar agujeros en mangueras contra incendios, el más común es Stenor Merlin, que ofrece materiales de parcheo para mangueras de tipo 1, 2 y 3. Los parches vienen en dos tamaños diferentes y dos colores diferentes (rojo y amarillo). Los parches se vulcanizan sobre la manguera y normalmente duran toda la vida útil de la manguera.
Las conexiones de manguera suelen estar hechas de latón, aunque también se especifican conexiones de aluminio endurecido. [15] En los países que utilizan acopladores de acción rápida para mangueras de ataque, el aluminio forjado se ha utilizado durante décadas porque la penalización de peso del latón para los acopladores Storz es mayor que para las conexiones roscadas .
Los acoplamientos de manguera roscados se utilizan en Estados Unidos y Canadá. Cada uno de estos países utiliza un tipo diferente de subproceso. Muchos otros países han estandarizado los acoplamientos de acción rápida, que no tienen un extremo macho y hembra, sino que se conectan de cualquier manera. Tampoco existe una norma internacional: en Europa Central, varios países utilizan el conector Storz. Bélgica y Francia utilizan el conector Guillemin . España, Suecia y Noruega tienen cada uno su propio acoplamiento rápido. Los países de la antigua Unión Soviética utilizan el acoplamiento Gost. Baarle-Nassau y Baarle-Hertog , dos municipios en la frontera belga-holandesa, comparten un departamento de bomberos internacional común. Los camiones de bomberos han sido equipados con adaptadores que les permiten trabajar con conectores tanto Storz como Guillemin. [18]
En Estados Unidos, un número creciente de departamentos utilizan acopladores Storz para mangueras de suministro de gran diámetro u otros acoplamientos de acción rápida. Debido a que el uso no está estandarizado, los aparatos de ayuda mutua pueden tener un compartimento en sus camiones dedicado a una multitud de adaptadores de manguera.
Los diferentes estilos de acoplamientos de mangueras han influido en las tácticas en el lugar del incendio. Los aparatos en los Estados Unidos cuentan con "preconexiones": la manguera para una determinada tarea se coloca en un compartimento abierto y cada manguera de ataque se conecta a la bomba. Con estas tácticas se evitan conexiones múltiples que consumen mucho tiempo o problemas con los extremos macho y hembra. En países donde desde hace generaciones se utilizan conectores Storz (o similares) para las mangueras de ataque, los bomberos colocan un colector en el límite de la zona de peligro, que está conectado al aparato mediante una única línea de suministro. Por ello, el pequeño elemento "acoplador de manguera" también ha influido en el aspecto y el diseño de los aparatos contra incendios.
Las mangueras contra incendios deben soportar altas fuerzas de tracción durante su funcionamiento. Estos surgen tanto de la presión como del flujo. La magnitud de la tensión axial en una manguera contra incendios es
donde p es la presión en la manguera en relación con la presión ambiental, A 1 es el área de la sección transversal de la manguera, ρ es la densidad del agua y Q es el caudal volumétrico. [19] Esta tensión es la misma independientemente del ángulo de curvatura de la manguera.
Cuando se conecta una boquilla a una manguera y se expulsa agua, la boquilla debe estar sujeta mediante un ancla, como las manos de un bombero. Este anclaje debe aplicar una fuerza en la dirección de la pulverización, lo que se denomina reacción de la boquilla. La magnitud de la reacción de la boquilla es el caudal del momento del chorro,
donde A 2 es el área de la sección transversal de la boquilla. [19]
