Hidráulica

Capítulo V Hidráulica - 1
CAPÍ TULO V
Hidráulica
IMAGEM SUGESTIVA DO TEMA
Formaç ão Inicial -
Bombeiro

• Propriedades da água
• Noção de pressão
• Pressão - princípios
• Noção de caudal
• Caudal - regras
Liç ão n.º 1
LIÇÃO N.º 1 - SUMÁRIO

A água existe, na natureza, em três
estados físicos:
Liç ão n.º 1
ÁGUA - ESTADOS
FÍ SICOS
Sólido Líquido Gasoso

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

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

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

Liç ão n.º 1
(2)
A PRESSÃO NUM
PONTO NO SEIO DE UM
LÍQUIDO EXERCE-SE
IGUALMENTE EM
TODAS AS DIRECÇÕES

Liç ão n.º 1
(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

Liç ão n.º 1
(4)
A PRESSÃOPRESSÃO QUE UM LÍQUIDO EXERCE SOBRE O
FUNDO DO RECIPIENTE QUE O CONTÉM É
INDEPENDENTE DA FORMAINDEPENDENTE DA FORMA DESSE RECIPIENTE

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

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

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

Liç ão n.º 1
CAUDAL
QQ == SS xx VV
Caudal
VV
VV

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

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

• 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

• Abastecimento público de água
• Distribuição de água nos edifícios
• Distribuição de água para serviço
de incêndios
• Visita de estudo
Liç ão n.º 2

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

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)

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

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

Liç ão n.º 2
INCÊNDIO
Bocas de incêndioBocas de incêndio:
Porta de protecção
Fotografia de uma boca de incêndio
(parte interior)
Aspecto interior

Liç ão n.º 2
INCÊNDIO
Marcos de águaMarcos de água:
Fotografias dos marcos de água mais habituais em
Portugal
e correspondente representação em corte
(pedir aos fornecedores)

Liç ão n.º 2
INCÊNDIO
Bocas de regaBocas de rega:
Fotografia duma boca de rega típica
representando a curva para utilização c/ mangueiras

• 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

• 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

ÁGUA PARA COMBATE A
INCÊNDIOS
Processos necessários à utilização de
água para combate a incêndios:
• Abastecimento
• Bombagem
• Transporte
• Aplicação
Liç ão n.º 3

ABASTECIMENTO E
BOMBAGEM
FONTES DE ABASTECIMENTO (1)
Liç ão n.º 3
Mananciais:
Necessitam de
operação de
bombagem para o
abastecimento

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)

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)

ABASTECIMENTO E
BOMBAGEM
Fonte de abastecimento entre 50 e 200 m
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)

ABASTECIMENTO E
BOMBAGEM
Fonte de abastecimento a mais de 200 m
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)

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

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)

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

REACÇÃO DA AGULHETA
JACTO - maior reacção
Liç ão n.º 3
CHUVEIRO - menor reacção

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

• 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

• Instalações hidráulicas privativas
do serviço de incêndio
• Bombas de incêndio
• Aspiração de água
Liç ão n.º 4

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

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

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

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

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

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

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

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)

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

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

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)

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

• 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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