Hidráulica

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Hidráulica

  1. 1. Capítulo V Hidráulica - 1 CAPÍ TULO V Hidráulica IMAGEM SUGESTIVA DO TEMA Formaç ão Inicial - Bombeiro
  2. 2. Capítulo V Hidráulica - 2 • Propriedades da água • Noção de pressão • Pressão - princípios • Noção de caudal • Caudal - regras Liç ão n.º 1 LIÇÃO N.º 1 - SUMÁRIO
  3. 3. Capítulo V Hidráulica - 3 A água existe, na natureza, em três estados físicos: Liç ão n.º 1 ÁGUA - ESTADOS FÍ SICOS Sólido Líquido Gasoso
  4. 4. Capítulo V Hidráulica - 4 Liç ão n.º 1 ÁGUA NO ESTADO LÍ QUIDO A água, no estado líquido, adapta-se à forma do recipiente que a contém. PROVETA COPO MESMA QUANTIDADE DE ÁGUA DUAS FORMAS
  5. 5. Capítulo V Hidráulica - 5 Liç ão n.º 1 PRESSÃO É o quociente entre uma força e a secção (superfície) sobre a qual está aplicada ÁREA = 10 cm2 PRESSÃO 100 g100 g 100 g ÁREA = 20 cm2 10 g/cm2 5 g/cm2
  6. 6. Capítulo V Hidráulica - 6 Liç ão n.º 1 PRINCÍ PIOS DE PRESSÃO (1) A PRESSÃO DE UM LÍQUIDO EXERCE-SE SEMPRE PREPENDICULARMENTE À SUPERFÍCIE DO RECIPIENTE QUE O CONTÉM
  7. 7. Capítulo V Hidráulica - 7 Liç ão n.º 1 PRINCÍ PIOS DE PRESSÃO (2) A PRESSÃO NUM PONTO NO SEIO DE UM LÍQUIDO EXERCE-SE IGUALMENTE EM TODAS AS DIRECÇÕES
  8. 8. Capítulo V Hidráulica - 8 Liç ão n.º 1 PRINCÍ PIOS DE PRESSÃO (3) A PRESSÃO DE UM LÍQUIDO, NUM RECIPIENTE ABERTO, É PROPORCIONALPROPORCIONAL À ALTURAALTURA DE LÍQUIDO E À SUA DENSIDADEDENSIDADE ÁGUAÁGUA Densidade = 1Densidade = 1 MERCÚRIOMERCÚRIO Densidade = 13,6Densidade = 13,6
  9. 9. Capítulo V Hidráulica - 9 Liç ão n.º 1 PRINCÍ PIOS DE PRESSÃO (4) A PRESSÃOPRESSÃO QUE UM LÍQUIDO EXERCE SOBRE O FUNDO DO RECIPIENTE QUE O CONTÉM É INDEPENDENTE DA FORMAINDEPENDENTE DA FORMA DESSE RECIPIENTE
  10. 10. Capítulo V Hidráulica - 10 Liç ão n.º 1 PRESSÃO ATMOSFÉ RICA É A FORÇA POR UNIDADE DE ÁREA DEVIDA À COLUNA DE AR QUE SE ESTENDE DESDE A SUPERFÍCIE TERRESTRE ATÉ AO LIMITE EXTERIOR DA ATMOSFERA Figura mostrando o globo terrestre, a atmosfera e setas sugerindo a pressão atmosférica
  11. 11. Capítulo V Hidráulica - 11 Liç ão n.º 1 UNIDADES DE PRESSÃO UNIDADES DE PRESSÃO: • atm (atmosfera) • bar • Kg/cm2 • metros de coluna de água • mm de Hg (mercúrio) PRESSÃO ATMOSFÉRICA NORMAL: • 1 atm • 1,013 bar • 10,33 Kg/cm2 • 10,33 m de coluna de água • 76 mm de Hg
  12. 12. Capítulo V Hidráulica - 12 Liç ão n.º 1 CAUDAL Caudal (ou débito) é o volume de líquido que se escoa num tubo ou numa conduta em cada unidade de tempo O caudal mede-se em: • Litro por minuto - L/mn (utilizado pelos bombeiros • Litro por segundo - L/s • Metro cúbico por hora - m3 /h
  13. 13. Capítulo V Hidráulica - 13 Liç ão n.º 1 CAUDAL QQ == SS xx VV Caudal VV VV
  14. 14. Capítulo V Hidráulica - 14 Liç ão n.º 1 CAUDAL - REGRAS (1) Se a secção diminuir a velocidade da água aumenta O caudal de água numa conduta (ou numa mangueira) sem derivações é sempre o mesmo em qualquer ponto, independentemente da sua secção nesse ponto Q= 200 L/mn V = 7,5 Km/h Q= 200 L/mn V =15 Km/h S = 16 cm2 S = 8 cm2
  15. 15. Capítulo V Hidráulica - 15 Liç ão n.º 1 CAUDAL - REGRAS (2) Quando há derivações, o caudal de água na conduta original é igual à soma dos caudais nas derivações QQ11 QQ22 QQ00 QQ00 = Q= Q11 + Q+ Q22
  16. 16. Capítulo V Hidráulica - 16 • Propriedades da água • Pressão • Unidades de pressão • Pressão - princípios • Caudal • Unidades de caudal • Caudal - regras Liç ão n.º 1 LIÇÃO N.º 1 - REVISÕES
  17. 17. Capítulo V Hidráulica - 17 • Abastecimento público de água • Distribuição de água nos edifícios • Distribuição de água para serviço de incêndios • Visita de estudo Liç ão n.º 2 LIÇÃO N.º 2 - SUMÁRIO
  18. 18. Capítulo V Hidráulica - 18 Liç ão n.º 2 ABASTECIMENTO DE ÁGUA Sistema público de abastecimento de água: Captações de água - Sistemas de bombagem - Estações de tratamento - Meios de armazenamento - Rede de distribuição - Consumidores Figura mostrando uma captação, estação elevatória, estação de tratamento, depósito de armazenamento e rede de distribuição de água
  19. 19. Capítulo V Hidráulica - 19 Liç ão n.º 2 DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA Rede de distribuição: Canalizações gerais - Torneiras de zona - Ramais de ligação Figura mostrando o esquema de uma rede pública de distribuição de água (recorrer a serviço municipalizado)
  20. 20. Capítulo V Hidráulica - 20 Liç ão n.º 2 DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA AOS EDIFÍ CIOS Componentes da distribuição a um edifício: Torneira de suspensão - Torneira de passagem (boca de incêndio) - Tronco principal - Ramificação domiciliária - Torneiras domiciliária e de segurança - Contador Figura semelhante à Fig. 55 do Manual do Sapador Bombeiro (Vol. I) mostrando o esquema da rede de distribuição de água a um edifício
  21. 21. Capítulo V Hidráulica - 21 Liç ão n.º 2 REDE PÚBLICA PARA SERVIÇO DE INCÊNDIO Equipamentos da rede pública de abastecimento de água para serviço de incêndios: • Hidrantes: - Bocas de incêndio - Marcos de água • Bocas de rega Equipamentos não dedicados
  22. 22. Capítulo V Hidráulica - 22 Liç ão n.º 2 REDE PÚBLICA PARA SERVIÇO DE INCÊNDIO Bocas de incêndioBocas de incêndio: Porta de protecção Fotografia de uma boca de incêndio (parte interior) Aspecto interior
  23. 23. Capítulo V Hidráulica - 23 Liç ão n.º 2 REDE PÚBLICA PARA SERVIÇO DE INCÊNDIO Marcos de águaMarcos de água: Fotografias dos marcos de água mais habituais em Portugal e correspondente representação em corte (pedir aos fornecedores)
  24. 24. Capítulo V Hidráulica - 24 Liç ão n.º 2 REDE PÚBLICA PARA SERVIÇO DE INCÊNDIO Bocas de regaBocas de rega: Fotografia duma boca de rega típica representando a curva para utilização c/ mangueiras
  25. 25. Capítulo V Hidráulica - 25 • Abastecimento público de água – Captações de água; Estações de tratamento – Sistemas de bombagem; Meios de armazenamento – Distribuição; Canalizações gerais – Torneiras de zona; ramais de ligação • Distribuição de água nos edifícios – Torneiras de suspensão e de passagem – Tronco principal; Ramificação domiciliária – Torneiras domiciliária e de segurança • Distribuição de água para serviço de incêndios – Bocas de incêndio; Marcos de água; Bocas de rega Liç ão n.º 2 LIÇÃO N.º 2 - REVISÕES
  26. 26. Capítulo V Hidráulica - 26 LIÇÃO N.º 3 - SUMÁRIO • Abastecimento e bombagem de água • Transporte de água • Perdas de carga • Aplicação de água - agulhetas • Reacção da agulheta • Golpe de aríete Liç ão n.º 3
  27. 27. Capítulo V Hidráulica - 27 ÁGUA PARA COMBATE A INCÊNDIOS Processos necessários à utilização de água para combate a incêndios: • Abastecimento • Bombagem • Transporte • Aplicação Liç ão n.º 3
  28. 28. Capítulo V Hidráulica - 28 ABASTECIMENTO E BOMBAGEM FONTES DE ABASTECIMENTO (1) Liç ão n.º 3 Mananciais: Necessitam de operação de bombagem para o abastecimento
  29. 29. Capítulo V Hidráulica - 29 ABASTECIMENTO E BOMBAGEM FONTES DE ABASTECIMENTO (2) Liç ão n.º 3 Tomadas de água: Hidrantes (marcos de água e bocas de incêndio) e bocas de rega Não necessitam de bombagem para o abastecimento Figura de marco de água (Portugal)
  30. 30. Capítulo V Hidráulica - 30 ABASTECIMENTO E BOMBAGEM Fonte de abastecimento a menos de 50 m dos veículos de combate Liç ão n.º 3 Abastecimento directo aos veículos envolvidos no combate ao incêndio Figura semelhante a esta (Portugal)
  31. 31. Capítulo V Hidráulica - 31 ABASTECIMENTO E BOMBAGEM Fonte de abastecimento entre 50 e 200 m dos veículos de combate Liç ão n.º 3 Operação complementar: Manobra de trasfega entre bombas Esquema que ilustre a manobra de trasfega entre bombas entre um ponto de abastecimento e os veículos de combate a incêndios (tipo “Water supplies for fire protection” pag. 138)
  32. 32. Capítulo V Hidráulica - 32 ABASTECIMENTO E BOMBAGEM Fonte de abastecimento a mais de 200 m dos veículos de combate Liç ão n.º 3 Operação complementar: Vaivém de autotanques Esquema que ilustre o vaivém de autotanques entre um ponto de abastecimento e os veículos de combate a incêndios (tipo “Water supplies for fire protection” pag. 178)
  33. 33. Capítulo V Hidráulica - 33 O TRANSPORTE DA ÁGUA O transporte de águatransporte de água entre os veículos de combate e o ponto de aplicação ou entre as bombas na manobra em relais é garantido por: Liç ão n.º 3 •MangueirasMangueiras •ReduçõesReduções •DisjuntoresDisjuntores •ConjuntoresConjuntores
  34. 34. Capítulo V Hidráulica - 34 PERDAS DE CARGA Movimentação da água na horizontal: Liç ão n.º 3 h P0 • ContínuasContínuas (ao longo das mangueiras)(ao longo das mangueiras) PP11 PP22 < P< P11 • LocalizadasLocalizadas (curvas, reduções e outros(curvas, reduções e outros equipamentos da linha de água)equipamentos da linha de água)
  35. 35. Capítulo V Hidráulica - 35 PERDAS DE CARGA Subida da água = reduçãoredução de pressão Liç ão n.º 3 PP11 PP22 < P< P11 Descida da água = aumentoaumento de pressão PP11 PP22 > P> P11
  36. 36. Capítulo V Hidráulica - 36 REACÇÃO DA AGULHETA JACTO - maior reacção Liç ão n.º 3 CHUVEIRO - menor reacção
  37. 37. Capítulo V Hidráulica - 37 GOLPE DE ARÍ ETE Violenta elevação de pressão provocada por uma interrupção brusca do caudal Liç ão n.º 3 FiguraFigura semelhante asemelhante a esta mas comesta mas com elementoselementos portuguesesportugueses
  38. 38. Capítulo V Hidráulica - 38 LIÇÃO N.º 3 - REVISÕES • Abastecimento e bombagem de água • Transporte de água • Perdas de carga • Aplicação de água - agulhetas • Reacção da agulheta • Golpe de aríete Liç ão n.º 3
  39. 39. Capítulo V Hidráulica - 39 LIÇÃO N.º 4 - SUMÁRIO • Instalações hidráulicas privativas do serviço de incêndio • Bombas de incêndio • Aspiração de água Liç ão n.º 4
  40. 40. Capítulo V Hidráulica - 40 SERVIÇO DE INCÊNDIOS Instalações hidráulicas privativas do serviço de incêndio: • Sistemas de extinção automática por água - sprinklers • Redes de incêndios armadas • Colunas secas • Combinação das anteriores Liç ão n.º 4
  41. 41. Capítulo V Hidráulica - 41 SISTEMAS DE SPRINKLERS • Destinam-se à primeira intervenção para circunscrever (ou mesmo extinguir) incêndios • Utilizam a água como agente extintor • Funcionam automaticamente quando a temperatura atinge um determinado valor • Devem cobrir toda a área a proteger • Normalmente só actuam na área do foco de incêndio Liç ão n.º 4
  42. 42. Capítulo V Hidráulica - 42 SISTEMAS DE SPRINKLERS O sprinklersprinkler é um dispositivo que espalha a água, de forma pulverizada quando a temperatura atinge um determinado valor Liç ão n.º 4 Figura c/ exemplos de cabeças deFigura c/ exemplos de cabeças de sprinklerssprinklers
  43. 43. Capítulo V Hidráulica - 43 REDE DE INCÊNDIOS ARMADA REDE DE INCÊNDIOS ARMADA (RIA) • Destina-se à primeira intervenção no combate a incêndios • Sistema sempre em carga (coluna húmida) • Funcionam manualmente • Possui bocas de incêndio armadas (prontas a utilizar) Liç ão n.º 4
  44. 44. Capítulo V Hidráulica - 44 REDE DE INCÊNDIOS ARMADA BOCA DE INCÊNDIOS ARMADA: • Boca de incêndio normalizada (25, 45 ou 70mm) • Lanço de mangueira com junções • Agulheta ligada ao lanço de mangueira • Chave de manobra • Carretel para enrolar a mangueira ou suporte para a acomodar Liç ão n.º 4
  45. 45. Capítulo V Hidráulica - 45 REDE DE INCÊNDIOS ARMADA BOCA DE INCÊNDIOS ARMADA Há dois tipos mais usuais Tipo carretel (25 mm) Tipo teatro (50 mm) c/ mangueira semi-rígida c/ mangueira flexível Liç ão n.º 4 Figura de boca deFigura de boca de incêndio tipo teatroincêndio tipo teatro
  46. 46. Capítulo V Hidráulica - 46 COLUNA SECA • Destina-se a facilitar a intervenção dos bombeiros no combate a incêndios • Não está em carga (seca) • Possui entrada, no exterior do edifício, para alimentação a partir das linhas de mangueiras dos bombeiros • Possui bocas de incêndio não armadas Liç ão n.º 4
  47. 47. Capítulo V Hidráulica - 47 COLUNA SECA Liç ão n.º 4 Esquema de umaEsquema de uma Fotografia de umaFotografia de uma boca de incêndioboca de incêndio (saída de um piso)(saída de um piso) Fotografia de umaFotografia de uma tomada detomada de alimentaçãoalimentação (na fachada de um(na fachada de um edifício)edifício)
  48. 48. Capítulo V Hidráulica - 48 SERVIÇO DE INCÊNDIOS Abastecimento das redes de incêndio armadas e sistemas de sprinklers: • Rede pública de abastecimento de água (não recomendado) • Depósito de água de reserva com bomba(s) para elevação de pressão • Alimentação complementar pelos bombeiros - Junções siamesas Liç ão n.º 4
  49. 49. Capítulo V Hidráulica - 49 BOMBAS DE INCÊNDIOS As bombas de incêndio que os bombeiros utilizam podem: • Estar instaladas de modo permanente nos veículos, sendo accionadas pelo seu motor • Possuir motor próprio para o seu accionamento (moto-bombas) podendo operar de modo independente do veículo que as transporta Liç ão n.º 4 As bombas de incêndio dos bombeiros são, normalmente, BOMBAS CENTRÍFUGAS
  50. 50. Capítulo V Hidráulica - 50 BOMBAS CENTRÍ FUGAS As bombas centrífugas necessitam conter água no seu corpo Liç ão n.º 4 Tal pode conseguir-se, nos bombeiros, se: • A bomba está a um nível inferior ao do depósito dum veículo • A bomba é abastecida por um hidrante ou por outra bomba, chegando água à sua entrada com pressão • A bomba está poucos metros acima de um plano de água e dispõe de sistema de ferra (para aspiração)
  51. 51. Capítulo V Hidráulica - 51 FUNCIONAMENTO EM ASPIRAÇÃO Liç ão n.º 4 • Utilizam-se corpos de chupadores e ralo • É necessário «ferrar a bomba» CHUPADORCHUPADOR PressãoPressão atmosféricaatmosférica BOMBABOMBA RALORALO Altura de AspiraçãoAltura de Aspiração
  52. 52. Capítulo V Hidráulica - 52 LIÇÃO N.º 4 - REVISÕES • Sistemas de extinção automática por água - sprinklers • Redes de incêndios armadas • Colunas secas • Bombas de incêndio • Aspiração de água Liç ão n.º 4

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