Efectos en mangueras y lanzas

En su recorrido por una conducción, los líquidos están sometidos a resistencias o rozamientos en la pared y a unas pérdidas de energía en los codos, válvulas, llaves de paso y cambios de sección.

Los rozamientos y pérdida de energía del líquido en su circulación se manifiestan en unas pérdidas de presión.

Estas pérdidas, que varían en el mismo sentido que el caudal, se llaman “pérdidas de carga” y aumentan con:

– La rugosidad de las paredes de la conducción.
– La viscosidad del líquido (lo contrario de fluidez).
– Los estrechamientos, codos,… de la tubería.
– La cantidad y tipo de racores, válvulas,…
– El diámetro de la tubería (a más diámetro, menos pérdidas).
– La longitud de la tubería (a más longitud, más pérdidas).

El fenómeno llamado golpe de ariete se produce debido a la sobrepresión que aparece en una tubería o manguera, por la variación brusca del caudal, al cerrar una llave de paso o lanza, pudiendo llegar a romper la conducción o bien soltar las bridas de un racor.

La fuerza del “golpe de ariete” aumenta con la velocidad a la que se efectúa el cerrado.
El alcance de las lanzas, es decir la distancia y altura del chorro que proyectan, depende de a la velocidad que tiene el agua al salir de la lanza y de diámetro del orificio de la boquilla.

El alcance máximo horizontal está definido por las leyes del trazado parabólico, pero debido a la resistencia del aire se modifican un poco los datos teóricos.

Para un tipo determinado de lanza, el máximo alcance se logrará teóricamente con un ángulo de 45º, pero en la práctica se consigue elevando la lanza en un ángulo de 30º (el que se forma en el pico más agudo de un cartabón de dibujo).

Debido a la velocidad de salida del agua por la boquilla, se produce una reacción de la lanza, o fuerza de retroceso, cuyo valor depende de la sección del orificio de la boquilla.

Los valores aproximados de esta reacción se pueden calcular como:

R = 2 x S x P

Siendo:

R la fuerza de la reacción expresada en Kg.,
S la sección del orificio de la lanza en cm2, y
P la presión de la lanza en Kg/cm2 .

Fuente: Manual S.E.P.E.I. de Bomberos, Publicaciones de la Diputación de Albacete