Calculadora de prueba de flujo de hidrantes (NFPA 291): gasto disponible a 20 psi
Analiza una prueba de flujo de hidrante: gasto por lectura de pitot, gasto disponible a 20 psi con el exponente 0.54 de NFPA 291 y clase del hidrante.
Cómo funciona
Q_prueba = 29.83 × c × d² × √P_pitot (gpm, pulgadas, psi) · Q_R = Q_prueba × [(P_estática − P_R) ÷ (P_estática − P_residual)]^0.54 · la clase del hidrante se define con el gasto a 20 psi
Una prueba de flujo de hidrantes mide cuánta agua puede entregar una red de distribución antes de que su presión baje a 20 psi, el mínimo que la protege contra el colapso y el sifonaje inverso. Se abre un hidrante mientras en otro cercano se leen la presión estática y la residual; el gasto se calcula con la lectura de un tubo pitot en el chorro (una ecuación de orificio por presión de velocidad), y como la pérdida por fricción en la red sigue la relación de Hazen-Williams, el gasto varía con la caída de presión elevada a 0.54. La NFPA 291 pide una caída de al menos 25% para que la curva se apoye en un gasto real y considerable. El resultado define la franja de color del hidrante y es el punto de partida de cualquier diseño de rociadores o bomba contra incendio conectado a esa red. La calculadora trabaja en psi, gpm y pulgadas, las unidades de la NFPA que se usan en protección contra incendios (1 gpm = 3.785 L/min).
Ejemplo resuelto
Una prueba da 68 psi de estática, 52 psi de residual y 28 psi en el pitot de una salida de 2½″ con coeficiente 0.9: el gasto es 29.83 × 0.9 × 6.25 × √28 = 888 gpm (3,361 L/min). Extrapolado a 20 psi: 888 × (48 ÷ 16)^0.54 ≈ 1,607 gpm (6,082 L/min), un hidrante clase AA (azul claro). Con 35 psi de residual quedan disponibles unos 1,313 gpm.
Preguntas frecuentes
¿Por qué se usa 20 psi como referencia?
Por debajo de unos 20 psi en la red hay riesgo de colapso de la tubería por vacío, de sifonaje de contaminantes y de dejar sin agua a las bombas; los reglamentos y la NFPA 291 toman 20 psi de residual como piso para el gasto de diseño.
¿Por qué la lectura del pitot necesita el coeficiente de la salida?
Porque el chorro se contrae distinto según la forma de la salida: una lisa y redondeada deja pasar casi toda su área (0.9), una de arista viva menos (0.8) y una que sobresale hacia el cuerpo del hidrante todavía menos (0.7). Con el coeficiente equivocado el gasto sale 10–20% desviado.
¿Qué significan los colores de los hidrantes?
Según NFPA 291, azul claro (clase AA) indica 1,500 gpm o más a 20 psi, verde (A) de 1,000 a 1,499, naranja (B) de 500 a 999 y rojo (C) menos de 500 gpm.
Calculadoras relacionadas
Usa las fórmulas de campo habituales del servicio de bomberos (hidráulica IFSTA / NFPA 1002 y métodos de NFPA 13 y 291) en forma simplificada, para capacitación y planeación. En operaciones y diseños reales mandan los procedimientos del cuerpo de bomberos, la autoridad competente, los datos de los equipos listados y un ingeniero en protección contra incendios.