La misma bomba que en Lima rinde lo que dice su placa, en Puno puede quedarse corta. En altura el motor diésel pierde potencia, la succión tiene menos margen y el frío obliga a calentar el cuarto de bombas. Esto es lo que revisamos antes de cotizar un cuarto de bombas en la sierra.
Este tema forma parte del sistema de agua contra incendio: rociadores, gabinetes, montantes y cuarto de bombas que diseñamos, instalamos y certificamos según NFPA y la Norma A.130.
Qué cambia con la altura
A más altura, el aire es menos denso y la presión atmosférica es menor. Eso afecta a tres cosas del cuarto de bombas: la potencia del motor diésel, el enfriamiento del motor eléctrico y el margen de la succión. En las ciudades altas se suma un cuarto factor: el frío de la noche.
| Ciudad | Altitud aprox. | Pérdida del motor diésel | Presión atmosférica |
|---|---|---|---|
| Nivel del mar | 0 m | — | 101.3 kPa (10.3 m de agua) |
| Arequipa | 2,328 m | ≈ 22 % | 76.3 kPa (7.8 m de agua) |
| Cajamarca | 2,750 m | ≈ 26 % | 72.4 kPa (7.4 m de agua) |
| Huaraz | 3,052 m | ≈ 29 % | 69.6 kPa (7.1 m de agua) |
| Huancayo | 3,259 m | ≈ 31 % | 67.8 kPa (6.9 m de agua) |
| Cusco | 3,399 m | ≈ 33 % | 66.6 kPa (6.8 m de agua) |
| Puno | 3,830 m | ≈ 37 % | 63.0 kPa (6.4 m de agua) |
La pérdida del motor diésel sale de la regla de NFPA 20. La presión atmosférica es la de la atmósfera estándar a esa altitud; el valor del día varía un poco con el clima. La altitud y el descuento de cada ciudad que atendemos están en la cobertura nacional.
Motor diésel: la potencia
La potencia de placa de un motor diésel listado para bomba contra incendio está referida a 91 m (300 ft) de altitud y 25 °C (77 °F). NFPA 20 descuenta 3 % por cada 305 m (1,000 ft) sobre esa altitud y 1 % por cada 5.6 °C (10 °F) sobre esa temperatura, salvo que el listado del motor indique otra corrección. La potencia que queda después del descuento tiene que cubrir la que pide la bomba en toda su curva, incluido el 150 % del caudal.
Un ejemplo: si la bomba necesita 100 HP en el eje, en Puno el motor tiene que tener una potencia de placa de al menos 100 ÷ (1 − 0.37) ≈ 158 HP. En Arequipa bastaría con unos 128 HP. Es el error más caro de un cuarto de bombas en la sierra: un motor elegido con la potencia de Lima no llega a la velocidad nominal y la bomba no entrega su curva.
La placa no basta. Pida al proveedor la hoja del motor listado con la potencia corregida para la altitud de la obra. Si solo trae la potencia de placa, la corrección queda pendiente y suele aparecer recién en la prueba de aceptación.
Bomba eléctrica en altura
Los motores eléctricos industriales se fabrican para trabajar hasta 1,000 m de altitud (condiciones normales de servicio de NEMA MG 1). Más arriba, el aire menos denso enfría peor el motor: el fabricante tiene que confirmar la potencia disponible a la altitud de la obra o se elige un motor más grande.
NFPA 20 pide a la bomba eléctrica una fuente de energía confiable y, si la red no lo es, una fuente alterna; en hospedajes, la Norma A.130 exige además dos fuentes de suministro y un tablero de transferencia automática (artículo 75). En provincia conviene revisar con cuidado la segunda fuente: un grupo electrógeno también pierde potencia en altura y tiene que poder arrancar la bomba.
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Succión: menos margen
Lo que empuja el agua hacia la bomba es la presión atmosférica más la altura del agua sobre la bomba. A nivel del mar, la atmósfera aporta unos 10.3 m de agua; en Puno, unos 6.4 m. Son casi 4 m menos de margen contra la cavitación, que es la formación de burbujas de vapor que desgastan el impulsor y hacen caer la curva.
- Succión positiva: NFPA 20 no admite bombas horizontales que aspiren desde un nivel más bajo. El agua de la cisterna debe estar por encima del eje de la bomba, o se usa una bomba de turbina vertical.
- Presión en la brida de succión: no debe bajar de 0 psi con la bomba al 150 % del caudal; desde un tanque a nivel del piso se admite hasta −0.2 bar (−3 psi).
- Tubería de succión corta y recta, con el diámetro que pide NFPA 20 y sin codos pegados a la brida.
- Verificación con la curva: el NPSH que pide la bomba al 150 % del caudal se compara con el disponible en la obra, calculado con la presión atmosférica del lugar.
Frío, combustible y baterías
En las ciudades altas las noches pueden bajar de 0 °C, y un cuarto de bombas frío falla por donde menos se espera:
- Temperatura del cuarto
- Con el motor diésel detenido, el cuarto debe mantenerse a 4 °C (40 °F) o más, con el calentador del motor funcionando. Se resuelve con muros y techo aislados, puerta hermética y un calefactor con termostato.
- Tuberías y válvulas
- Las tuberías expuestas, el cabezal de pruebas y la tubería de la bomba jockey se protegen del congelamiento.
- Combustible
- Tanque dimensionado con NFPA 20 (antes de la edición 2022, 1 galón por HP más 5 % de sumidero y 5 % de expansión; desde la 2022, 12 horas de funcionamiento con el consumo del motor), nunca por debajo de dos tercios de su capacidad. Use el combustible que recomienda el fabricante del motor para baja temperatura.
- Baterías
- El motor tiene dos bancos de baterías con cargador automático. El frío reduce la capacidad de arranque: se revisan con más frecuencia y se protegen del frío.
- Energía de respaldo
- Donde la red no es confiable y el cuarto puede congelarse, NFPA 20 pide una fuente alterna para la calefacción, la carga de baterías, el calentador del motor y la iluminación.
Lista de revisión antes de comprar
- Altitud de la obra y temperatura máxima del cuarto de bombas.
- Potencia que pide la bomba al 150 % del caudal, a su velocidad nominal.
- Potencia del motor diésel corregida por altitud y temperatura, con la hoja del motor listado.
- Si la bomba es eléctrica: potencia confirmada por el fabricante sobre 1,000 m y segunda fuente de energía capaz de arrancarla.
- NPSH disponible con la presión atmosférica del lugar frente al NPSH que pide la bomba al 150 %.
- Cuarto de bombas calefaccionado, con aislamiento y protección contra el congelamiento.
- Tanque de combustible, baterías y energía de respaldo según NFPA 20.
- Bomba, controlador y motor listados para servicio contra incendio. Vea cómo comprobarlo.
Atendemos obras en Lima y 25 ciudades del país. Si el almacén es alto, revise también cuánta agua piden los rociadores ESFR.
Fuentes
- NFPA 20, Standard for the Installation of Stationary Pumps for Fire Protection: corrección de potencia de motores diésel, tanque de combustible, temperatura del cuarto de bombas y succión.
- NEMA MG 1, Motors and Generators: condiciones normales de servicio hasta 1,000 m de altitud.
- Reglamento Nacional de Edificaciones, Norma A.130 Requisitos de Seguridad, artículos 75 y 102.
- Presión atmosférica según el modelo de atmósfera estándar internacional.
Preguntas frecuentes
¿Por qué el motor diésel pierde potencia en altura?
Porque el aire es menos denso: en cada ciclo entra menos oxígeno al cilindro y el motor quema menos combustible. NFPA 20 descuenta 3 % de la potencia por cada 305 m (1,000 ft) sobre los 91 m (300 ft), salvo que el listado del motor indique otra corrección.
¿La bomba también pierde caudal en altura?
La curva de la bomba no cambia: el agua no se comprime. Lo que cambia es el margen en la succión, porque hay menos presión atmosférica empujando el agua hacia la bomba, y la potencia del motor que la mueve.
¿Conviene una bomba eléctrica o diésel en provincia?
Depende de la red. NFPA 20 pide una fuente de energía confiable para la bomba eléctrica; en hospedajes, la Norma A.130 pide además dos fuentes de suministro y un tablero de transferencia automática (artículo 75). Donde la red es poco confiable o el grupo electrógeno no alcanza, la bomba diésel suele ser la opción más segura, con su potencia corregida por altitud. Vea eléctrica o diésel: cómo elegir.
¿Cuánto combustible necesita el motor?
Lo fija NFPA 20 y cambió con la edición. Antes de 2022 eran 1 galón por HP más 5 % de expansión y 5 % de sumidero: para un motor de 150 HP, 165 galones (unos 625 litros). La edición 2022 pide 12 horas de funcionamiento con el consumo del motor, más esos porcentajes, y deja el galón por HP para cuando ese consumo no se conoce. El nivel no debe bajar de dos tercios de la capacidad. Confirme la regla de la edición que adopte su proyecto.
¿Qué pasa en Lima y en la costa?
Por debajo de 91 m no hay corrección por altitud. En Lima, a unos 150 a 200 m, la corrección es de 0.6 % a 1.1 %: sin efecto práctico. En la costa pesa más la temperatura del cuarto de bombas: 1 % menos de potencia por cada 5.6 °C sobre 25 °C.
¿Cómo compruebo que la bomba rinde en obra?
Con la prueba de aceptación: se mide la presión al 0, 100 y 150 % del caudal nominal y se compara con la curva certificada. En altura, el motor diésel debe llegar a su velocidad nominal también al 150 % del caudal. Vea pruebas de aceptación.
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Normas citadas en esta guía: NFPA 20 (2022); RNE A.130 (DS 017-2012-VIVIENDA).
