Особенности забора воды пожарными автомобилями
Забор воды пожарной машиной
Забор воды из водоема пожарной машиной – параметр, от которого зависит скорость наполнения автоцистерны и быстрота прибытия боевого расчета на сигнал о возгорании. Определяющим фактором является тип источника: его объем, наличие подъездных путей и расстояние до населенного пункта.
Забор воды из открытого водоема
Технические параметры автоцистерн позволяют закачивать в их резервуар жидкость из открытого водоема. Согласно нормативу, забор воды пожарной машиной из открытого водоема возможен при использовании рукавов диаметром 125 или 150 мм. Выкачка из открытого водоема происходит в следующей последовательности:
При погружении рукавов в водоем максимальная глубина должна быть 7 метра, а всасывающую сетку можно опускать при этом на 30 см.
Наиболее частой проблемой при заборе пожарными машинами воды из открытого водоема является недостаточная частота вращения вала силового агрегата при включении газоструйной вакуумной установки. Вторично причиной сбоя процесса отбора воды является преждевременное уменьшение частоты вращения вала двигателя. Третья часто встречающаяся причина – превышение частоты вращения вала насоса и создание большого напора при открытии напорных задвижек.
Максимальная высота всасывания при заборе воды из открытого источника зависит от температуры жидкости.
| Температура, °C | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
| Высота всасывания, м | 7.0 | 6.5 | 5.7 | 4.8 | 3.8 | 2.5 |
Если возникает необходимость сделать забор жидкости при температуре свыше 60°С или если максимальная высота всасывания превышает 7 метров, то насос и всасывающая линия заполняются водой из цистерны. Если происходит выкачка горячей жидкости, то насос ставят ниже ее уровня (фактически он работает «под заливом»).
Чтобы осуществить забор из открытого водоисточника, к нему оборудуют подъездные пути. В случае неудовлетворительного их состояния используют следующие системы забора:
Забор воды из емкости
При заборе воды пожарными машинами из пожарного резервуара работают по трем схемам:
Забор воды от водопроводной сети
При осуществлении отбора воды из водопроводной сети собирают напорно-всасывающую линию.
Автоцистерну или насосно-рукавный автомобиль устанавливают таким образом, чтобы всасывающие патрубки находились как можно ближе к колодцу гидранта. Далее действия состоят в следующем:
Забор воды из водоема через заграждения
При заборе воды из открытого водоисточника при невозможности оборудовать свободные подъездные пути всасывающую линию приходится прокладывать через преграду. Чаще всего это перила мостов и парапеты. В этом случае могут образовываться воздушные пробки. При срабатывании выкидного штуцера воздух попадает в насосный отсек.
Именно поэтому на стадии появления воды в смотровом глазке необходимо удалить пробку:
Гидроэлеватор Г-600: устройство и принцип действия
Гидроэлеватор Г-600 – представляет собой устройство эжекторного типа (струйный насос) предназначенного для забора воды из открытых водоисточников, которые находятся ниже уровня насоса до 20 м и удалены от пожарного автомобиля на расстоянии до 100 метров. Гидроэлеватор может забрать воду из водоисточников с небольшой глубины (5-10 см). Это свойство позволяет использовать устройство для откачки воды, пролитой при тушении пожара.
В ситуациях, когда уровень воды в пожарном пруду находится существенно ниже уровня насоса, а это свыше глубины забора 7,5 метров или резервуар чересчур загрязнен и является не доступным для подъезда автомобильного транспорта, то забор жидкости может происходить за счет такого вспомогательного пожарного оборудования, как гидроэлеватор Г-600 и Г-600А.
Данные модификации отличаются только всасывающей сеткой, так в Г-600 она имеет плоскую форму, а в Г-600А закругленную.
Само по себе устройство данного агрегата подразумевает функционирование техники на принципах насоса струйного типа.
Главная цель эксплуатации такой установки и, соответственно, ее функция – обеспечение бесперебойной подачи водяного потока по трубопроводным системам (в сельском хозяйстве) различных гидровеществ, транспортировка воды по рукавам с большой глубины или с отдаленного источника.
Суть функционирования такого устройства заключается в использовании кинетической энергии движимого потока воды, подаваемой под большим напором через насос в пожарные стволы. Забор воды происходит с помощью эжекции жидкости.
По закону Бернулли, при изменении диаметра трубопровода в меньшую сторону скорость потока жидкости увеличивается, а давление потока уменьшается (кинетическая энергия увеличивается при уменьшении потенциальной – это уже основное правило гидродинамики).
Наименьшая высота слоя воды эжектируемой гидроэлеватором – 10 мм согласно ГОСТ Р 50398-92.
Разберем из чего же состоит гидроэлеватор.
Описание
Назначение и описание Г-600
Конструкция
1 – колено; 2 – сетка всасывающая; 3 – обечайка; 4 – сопло; 5 – диффузор; 6 – головка соединительная ГМН-80; 7 – головка соединительная ГМН-70
Коэффициент полезного действия стандартного гидроэлеватора Г-600 не превышает 30%, однако и этого хватает, чтобы справляться со множеством поставленных задач, которые данный агрегат решает максимально оперативно.
Характеристики
Технические ТТХ
Принцип работы
Принцип работы гидроэлеватора Г-600
Сам процесс собирания конструкции и производства запуска системы с гидроэлеваторным агрегатом Г-600 подразумевает следующий алгоритм:
Схема по приведенному алгоритму забора воды представлена на рисунке.
Схема работы и забора воды
Данный алгоритм не является основным, он так же может быть заменен сбором схемы через водосборник ВС-125, или как часто его называют в пожарной охране «штаны».
После того, как система работающая от гидроэлеватора заполнится жидкостью и вода начнет прибывать, нужно довести показатель давления по манометру до 800 кПа и медленно, плавно открыть задвижку напора на пожарном насосе, по которому вода будет поступает напорную рукавную линию.
Способы забора воды с помощью гидроэлеватора
Очень важно не упускать из виду уровень оставшейся воды в цистерне.
В случае, если производительность ствола будет превышать производительность гидроэлеваторного устройства, то вода в цистерне будет в дефиците и в скором времени у вас не останется резерва для стабильной работы схемы забора воды с помощью Г-600. Так для запуска системы необходимо 550 литров воды.
Гидроэлеватор Г-600 является очень простым в управлении техническим средством. Во многом, это связано с тем, что в нем нет механический, то есть движущихся частей.
По той же причине, срок его эксплуатации при идеальных условиях ограничен лишь коррозией материалов, из которых он выполнен.
Очень часто гидроэлеваторные агрегаты – это единственный выход при необходимости гидромеханизации различных архитектурных, строительных, горных работах в деятельности не связанной с пожарной охраной.
Также такое устройство будет очень полезным в процессе удаления шламов на фабриках обогащения различных веществ и, почти незаменимым, в котельных и электроэнергетических станциях.
Необходимое количество воды для запуска гидроэлеваторной системы
Необходимое давление в насосе для работы
Для определения потребного давления в насосе в зависимости от глубины отбора воды и величины эжектируемого расхода служит график.
Работу гидроэлеватора необходимо рассматривать в составе бустерной системы. На рисунке приведены экспериментальные графики зависимостей:
График построен для случая, когда длина напорных линий не превышает 20 м.
График зависимости работы гидроэлеваторной системы
Учитывайте потери напора на длине линий свыше 20 м. В случае, когда длина напорных линий превышает 20 м, эти потери напора на один напорный прорезиненный рукав (20 м) составляют:
Учитывайте при решении вопроса о длине рукавных линий то обстоятельство, что производительность гидроэлеватора возрастает с увеличением его погружения под уровень воды.
Так, при погружении под уровень на 5 м, номинальная производительность увеличивается до 730 л/мин.
Пользуйтесь этим обстоятельством при заборе воды из глубоких водоемов.
При использовании гидроэлеватора в качестве водоуборочного эжектора и питания его от водопровода с начальным давлением не ниже 3 кгс/см 2 производительность его уменьшается до 4,5 л/сек.
Техническое обслуживание
После работы гидроэлеваторов:
Хранить гидроэлеватор в сухом помещении.
Отработка норматива по забору воды
Вакуум-системы центробежных пожарных насосов. Особенности работы насоса при заборе воды от гидранта и из водоема. Особенности ухода за пожарными насосами в различное время года, проверка на герметичность и производительность. Требования правил охраны труда при работе с пожарными насосами. Водопенные коммуникации пожарного автомобиля. Правила получения и подачи воздушно-механической пены средней и низкой кратности. Пожарный гидроэлеватор Г-600А – назначение и принцип действия, технические характеристики, порядок использования при различных гидроэлеваторных схемах. Дополнительный
Вакуумная система
Вакуумная система предназначена для создания необходимого разрежения во всасывающей линии и насосной установке, обеспечивающего заполнение указанных систем водой при заборе её из открытого водоема. Вакуумная система размещается в насосном отсеке, является автономной системой и состоит (см. рис. 9) из следующих основных узлов:
Вакуумный насос 17 закреплен на кронштейне цистерны 4 пожарной АЦ. В качестве привода вакуумного насоса используется электродвигатель. Подключение электродвигателя осуществляется силовыми кабелями 2, 5, 11. Плюсовой провод подключается к клемме стартера автомобиля в месте подключения плюсового вывода аккумуляторной батареи. Минусовый провод соединен с шасси автомобиля.
Воздух из полости насосной установки через всасывающий воздухопровод 8 забирается вакуумным насосом 17 и выбрасывается в атмосферу по выхлопному воздухопроводу 10.
Смазка вакуумного насоса осуществляется маслом, которое подается во всасывающую полость насоса по трубке 13 из масляного бачка 15, закрепленного на кожухе вакуумного насоса прижимной пластиной 16.
Крепление воздухопроводов 8, 10, трубки 13 к штуцерам производится хомутами 12, 14. Воздуховод 10 дополнительно закреплен на сухотрубе 9 хомутом 18.
Управление вакуумным насосом осуществляется с пульта управления 6. Включение вакуумного насоса возможно только при подключении минусового провода к лонжерону шасси (включении «массы»), при этом включение двигательной установки автомобиля не обязательно.
Открытие и закрытие вакуумного клапана 21 осуществляется с помощью троса 7. В некоторых модификациях АВС вакуумный клапан 21 (и трос 7 соответственно) может отсутствовать, что не влияет на работоспособность вакуумной системы.
Вакуумный затвор 3 предназначен для перекрытия всасывающего воздухопровода 8 после выключения (автоматического или ручного) вакуумного насоса.
ВНИМАНИЕ! Вакуумный клапан не рассчитан на давление, развиваемое пожарным насосом, поэтому вакуумный затвор должен быть закрыт до включения пожарного насоса во избежание попадания воды в вакуумный насос!
Вакуумный затвор модели АЦ 002-МИ (с пожарным насосом ПН-40УВ) имеет прозрачный глазок с гнездом 20 патрона подсветки, обеспечивающий визуальное наблюдение за заполнением вакуумного затвора водой, как в автоматическом, так и в ручном режиме работы вакуумного насоса. Вакуумный затвор модели АЦ 002-МИ-01 (с НЦПК) не имеет прозрачного глазка.
Особенности конструкции и эксплуатации АВС приведены в руководстве по эксплуатации вакуумного насоса КШИН.063711.012 РЭ или пожарного насоса НЦПК КШИН.062223.002РЭ
Рисунок 9 – Вакуумная система
1 – насос пожарный, 2,5 – кабель силовой “-12В”; 3 – вакуумный затвор, 4 – цистерна, 6 – пульт управления АБС, 7 – трос управления вакуумным клапаном, 8 – воздухопровод всасывающий, 9 – сухотруб, 10 – воздухопровод выхлопной 11 – кабель силовой “+ 12В”, 12, 14 – хомут; 13 – трубка маслопровода, 15 – масляный бачок, 16 – пластина прижимная, 17 – вакуумный насос (АВС-01Э), 18 – хомут прижимной, 19 – датчик заполнения. 20 – гнезда патрона подсушки вакуумного затвора, 21 – вакуумный клапан.
ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНЫХ ПРОВЕРОК ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ АЦ
Что проверяется и при помощи какого инструмента, приборов и оборудования.
Методика проверки
1.1. Проверка на «сухой вакуум» Закрыть все задвижки и краны насосной установки. Подсоединить всасывающую линию длиной 8 м из двух рукавов диаметром 125 мм с заглушкой на конце. Включить вакуумную систему. По достижении максимального вакуума (стрелка мановакуумметра больше не опускается – стоит на месте) величиной не менее 0.075 МПа (0,75 кгс/см”) закрыть вакуумный затвор и выключить вакуумную систему. Вакуум в 0,075 Мпа (0,75 кгс/см 2 ) должен быть достигнут за время не более 40 с. Падение вакуума не должно превышать 0,013 МПа (0,13 кгс/см”) за 150 с.
Время опорожнения контрольного объема в 100л должно соответствовать:
Порядок работы
Установка АЦ на пожаре
АЦ должна содержаться в гараже пожарной части, как правило, в полной готовности: заправленной топливом, маслом, с заполненными водой цистерной и пенообразователем – пенобаком, укомплектованной ПТВ.
По прибытию на место пожара, в зависимости от наличия открытого водоема или гидранта, а также, от способа предстоящей работы (подачи воды или воздушно-механической пены) АЦ устанавливается на место, безопасное в отношении воздействия на нее огня и позволяющее, при необходимости, быстро эвакуироваться. При этом надо стремиться, чтобы длина напорной линии и количества изгибов рукавов при прокладке были минимальными.
Убедившись в правильности выбора места, необходимо:
Дальнейшие операции по пуску насоса зависят от условий работы.
Работа от цистерны
При работе от цистерны необходимо:
Работа от водоема
При работе от водоема необходимо:
При работе со стволом-распылителем высокого давления открыть напорный кран высокого давления и включить ступень высокого давления согласно РЭ на НЦПК.
Работа от гидранта
При работе от гидранта необходимо:
Подача воздушно механической пены
К напорным рукавам присоединяют пеногенераторы.
При подаче воздушно-механической пены необходимо поддерживать давление в насосе нормального давления в пределах (0,7-0,8) МПа [(7-8) кгс/см 2 ], при достижении этого давления необходимо установить указательную стрелку пеносмесителя на деление шкалы, соответствующее производительности присоединенных пеногенераторов.
Для образования воздушно-механической пены воду в насос можно забирать из цистерны, водоема или гидранта, а пенообразователь – из пенобака или сторонней емкости.
Забор пенообразователя из пенобака, а воды из цистерны
При заборе пенообразователя из пенобака, а воды из цистерны необходимо сначала выполнить работы в соответствии с разделом 10.2 настоящего РЭ, при этом до открытия напорных задвижек (вентилей) насоса необходимо открыть кран пеносмесителя. После открывания напорных задвижек (вентилей) насоса установить необходимый режим его работы и открыть кран от пенобака к пеносмесителю.
Забор пенообразователя из пенобака, а воды из водоема или гидранта При заборе пенообразователя из пенобака, а воды из водоема или гидранта необходимо сначала выполнить работы в соответствии с разделом 10.3 или 10.4. При заборе воды из гидранта давление во всасывающем патрубке насоса должно быть не более 0,25 МПа (2,5 кгс/см 2 ), давление регулируют заслонкой, встроенный в водосборник, а также клапанами пожарной колонки.
До открытия напорных задвижек (вентилей) насоса необходимо открыть кран пеносмесителя. После открытия напорных задвижек насоса установить необходимый режим его работы и открыть кран от пенобака к пеносмесителю.
Гидроэлеватор Г-600 – предназначен для забора воды из открытых водоисточников, которые находятся ниже уровня насоса до 20 метров и удалены от пожарного автомобиля на расстояние до 100 м. Гидроэлеватор может забирать воду из водоисточников с небольшой глубины (5…10 см.). Это свойство гидроэлеваторов позволяет использовать их для откачки воды, пролитой при тушении пожара.
Рис. 1. Гидроэлеватор Г-600
1 – колено; 2 – камера; 3 – решетка; 4 – сопло 5 – диффузор; 6 – головка соединительная ГМ-80; 7 – головка соединительная ГМ-70
Гидроэлеватор Г-600 состоит из корпуса, на котором шпильками закреплены колено 1 и диффузор 5 со смесительной камерой. Внутри корпуса установлен конический насадок 4, через который проходит поток рабочей жидкости, подаваемой от центробежного насоса ПА. Эжектируемая жидкость из открытого водоисточника через всасывающую сетку 3 поступает в вакуумную камеру и далее вместе с потоком рабочей жидкости перемещается в смесительную камеру и диффузор. Для соединения гидроэлеватора пожарными рукавами предусмотрены на колене гидроэлеватора и диффузора муфтовые соединительные головки.
Техническая характеристика гидроэлеватора Г-600
Подача воды из автоцистерны от открытых водоисточников при помощи гидроэлеватора осуществляется по различным схемам. По наиболее распространенной схеме, изображенной на рис., емкость для воды пожарной автоцистерны используют как промежуточную.
Забор и подачу воды по такой схеме осуществляют в следующем порядке:
Способ, показанный на рис. 2, а, применяют для подачи на тушение одного ствола диаметром 19 или 13 мм.
В случаях когда необходимо подавать воду на тушение пожаров через два ствола (расход до 10л/с), а диаметр трубопровода из цистерны в насос недостаточен для поддержания уровня воды в емкости и стабильной работы насосной установки, необходимо всасывающий рукав от насоса опустить в емкость через люк (рис. 2,6). Для насосов ПН-40 в этом случае достаточно использовать водосборник, на один патрубок которого установлена заглушка, а к другому подсоединен рукав от гидроэлеватора (рис. 2, в). Во время запуска вакуумный клапан должен быть открыт для выпуска воздуха. После запуска такой системы необходимо закрыть задвижку от цистерны и затем подать воду к стволам,
а – при подаче одного ствола; б – при подаче двух стволов (диаметр трубопровода из цистерны в насос недостаточен); в – при подаче двух стволов с применением водосборника; г, д – при подаче трех стволов
В некоторых случаях устанавливают разветвление перед водосборником, через которое выпускают воздух при запуске системы, воздух в насос не попадает, что ускоряет запуск системы.
При подаче воды на пожар в количестве 10…20 л/с используют два гидроэлеватора, включаемые параллельно (рис. 2, г, д). Запускают в работу гидроэлеваторы поочередно: сначала один, потом другой.
Наиболее характерными ошибками при работе с гидроэлеваторами являются:
При использовании гидроэлеваторов для забора и подачи воды к пожару необходимо знать количество воды, необходимое для запуска системы. Воды в емкости должно быть достаточно для заполнения всей рукавной системы до гидроэлеватора и от него к насосу. С учетом продолжительности запуска системы расчетный объем воды должен быть с коэффициентом запаса не менее двух.
Данные по объему воды в одном пожарном рукаве длиной 20 м при диаметре рукава: 51 мм – 40 л; 66 мм – 70 л и 77 мм – 95 л.
При техническом обслуживании гидроэлеваторов необходимо проверять; наличие и исправность резиновых прокладок в соединительных головках; крепление и чистоту решеток во всасывающем отверстии; плотность фланцевых соединений и затяжку гаек; чистоту отверстия конического насадка.
Как работает насос при заборе воды из гидранта и водоема
Вакуумными насосами снабжены практически все пожарные автомобили. Установки служат для разных целей. Однако у каждой из них есть свои особенности: так, работа насоса при заборе воды из гидранта и из водоема в корне отличается.
Что такое вакуумная система пожаротушения
Это особый вид насоса, использующий вакуум для откачки воды. Действие установки заключается в вытеснении воздуха из насоса и заполнении его водой перед началом работы. Выделяют несколько типов устройств:
Назначение и основные узлы
Вакуумная система пожаротушения предназначена для:
Основные элементы вакуумной установки:
Устройство вакуум-насоса
В настоящее время газоструйные насосы практически не используются из-за несоответствия экологическим требованиям: для работы установки нужны выхлопные газы, которые производит двигатель автомобиля. Все выхлопы после отработки насоса выходят в атмосферу. Шиберные и водокольцевые аппараты «не прижились» в пожарных автомобилях из-за сложности своего устройства и частых поломок системы.
Наиболее часто в пожарных машинах используют поршневые и диафрагменные устройства.
Поршневой насос состоит из следующих деталей:
В обычном режиме поршень максимально приближен к отверстиям, воздуха в камере нет. В режиме работы отверстие входа соединяют с всасывающей линией, уходящей в источник огнегасящего вещества, а к отверстию выхода подключают пожарный рукав.
Цилиндр приводится в движение двигателем или пневматическим приводом. Когда поршень двигается назад, отверстие выхода закрывается, и под действием тяги полость заполняется водой. Затем поршень начинает движение в обратном направлении, перекрывая вход, и жидкость поступает в пожарные рукава.
В насосах возможна установка нескольких поршневых систем, соединенных с единым выходом (краном). При поочередной работе поршней вещество будет поступать в шланг постоянно.
На заметку. Главный недостаток поршневой установки в движении воды скачками.
Работа диафрагменного устройства выглядит несколько иначе. Насос состоит из следующих элементов:
В режиме ожидания в полости есть воздух, оба отверстия открыты. Перед началом работы диафрагма сокращается, выпуская воздух из камеры. После этого выходное отверстие перекрывается, и диафрагма приводится в движение двигателем. Расправляясь, она создает тягу, необходимую для закачки вещества в камеру насоса.
После этого входное отверстие перекрывается, а выходное освобождается. Мембрана сжимается, выталкивая жидкость. Для бесперебойного функционирования внутри насоса устанавливается несколько диафрагменных установок.
Как подготовить пожарный автомобиль к работе
По приезде ПА на место пожара проводятся следующие действия по подготовке машины:
Испытание и проверка насоса
Перед началом работы проверяются некоторые параметры насоса:
Особенности работы с насосом без установки ПА на водоем
Вакуумный насос может использоваться как для закачки вещества из сторонних источников, так и для подачи состава из собственных ресурсов автомобиля. Процесс такой работы разбит на несколько этапов:
Правила
Особенности работы насоса при заборе воды от гидранта и из водоема отличаются. При закачке вещества из открытого источника нужна большая производительность насоса ввиду отсутствия встречного напора. Гидрант представляет собой водозабирающий кран, подсоединенный к магистрали – своего рода ответвление водопровода. Жидкость из него подается под напором, поэтому требуется меньшая тяга на забор вещества.
Подачи воды из цистерны
Порядок действий при использовании цистерны в качестве источника следующий:
Забора воды из водоема
Во время закачки жидкости из местного водоема нужно соблюдать следующие правила:
Забора воды при неисправной вакуумной системе
Процесс закачки вещества при неисправностях системы напоминает работу с водоемом, но имеет особенности. Последовательность действий:
Заполнения цистерны водой из пожарного гидранта
Откачка вещества из части водопровода представляет собой следующий алгоритм:
Подачи воды пожарными АЦ с помощью гидроэлеватора
Гидроэлеватор пожарный. При использовании гидроэлеватора последовательность действий выглядит следующим образом:
Особенности использования пожарных насосов зимой
При использовании насоса в условиях отрицательных температур нужно следовать рекомендациям:
Выводы
Вакуумный насос по праву считается универсальным устройством для пожаротушения. При соблюдении некоторых правил особой эксплуатации аппарат можно использовать и для закачки воды из сторонних источников, и для подачи вещества из АЦ в шланги.
В современных моделях ПА продумана также система теплоизоляции и обогрева насосной установки. А как можно предотвратить авиакатастрофу, пожар на борту?