Лекция 30. Пожарные автомобили порошкового тушения

⇐ ПредыдущаяСтр 22 из 29Следующая ⇒

Пожарные автомобили порошкового тушения предназначены для тушения пожаров на предприятиях химической и нефтеперерабатывающей промышленности, объектах газо- и нефтедобычи, а также на атомных электростанциях, электрических подстанциях и в аэропортах.

При их использовании следует учитывать, что время работы порошковых установок невелико и что максимальная площадь пожара, которая может быть потушена, также ограничена расходом из лафетных и ручных стволов.

К ПА порошкового тушения предъявляют специальные требования. Порошковая установка монтируется на шасси автомобилей, как правило, повышенной проходимости. Параметры шасси подбираются в зависимости от массы вывозимого ОПС. Основным элементом порошковой установки является сосуд для хранения порошка. В верхней части сосуда предусмотрена горловина для проведения технического осмотра и для немеханизированной зарядки порошком. В нижней части сосуда имеется люк для удаления остатков порошка. Сосуды оборудуются запорно–пусковой и предохранительной арматурой.

Порошковая установка ПА может состоять из 1, 2 и более сосудов. Количество лафетных стволов должно быть 1 или 2. Длина рукавных линий обычно составляет от 20 до 60м. Порошок на очаг пожара может подаваться через лафетные стволы или по рукавам через ручные стволы. Лафетные стволы должны обеспечивать расход от 20 до100 кг/с. Они должны поворачиваться в горизонтальной плоскости на 360⁰ и в вертикальной плоскости в пределах от 15 до 60⁰. Ручные стволы должны иметь расход порошка не более 5 кг/с. Их количество должно быть не менее 2. Стволы и рукавные линии целесообразно хранить в отсеках кузова ПА подсоединенными к системе порошковых коммуникаций. Порошковые струи должны обладать большой огнетушащей дальностью.

Работа порошковых установок пожарных автомобилей основана на пневматическом вытеснении порошка из сосуда по трубопроводам или рукавным линиям. При этом порошок переводится в псевдоожиженное состояние, т.е. приобретает текучесть и возможность транспортироваться по трубопроводам и рукавам. Истекающая под давлением газопорошковая смесь формируется в виде порошковой струи, направляемой на очаг пожара.

В зависимости от способа подготовки порошка к транспортированию установки порошкового тушения, используемые на ПА, можно разделить на следующие типы:

1. С псевдоожижением порошка и непрерывной подачей сжатого газа в сосуд через пористый элемент (аэроднище).

2.С псевдоожижением порошка и непрерывной подачей сжатого газа в сосуд через форсунки.

3. С совместным хранением порошка и сжатого газа в сосуде(установки закачного типа).

В установках первого типа псевдоожижение порошка происходит при наборе давления в сосуде. В процессе выдачи порошка подача газа в сосуд возобновляется и происходит непрерывно. В качестве аэрирующих устройств используются пористые перегородки. Истечение порошковой аэросмеси из лафетных и ручных стволов происходит под постоянным давлением в сосуде.

Установки второго типа по режиму введения газа в сосуд аналогичны первому типу и отличаются только аэрирующими устройствами, представляющими собой форсунки.

Форсуночный способ подачи газа в сосуд получил наиболее широкое распространение при создании ПА порошкового тушения как в нашей стране, так и за рубежом.

В установках третьего типа порошок и сжатый газ содержатся в одном сосуде под высоким давлением При работе порошковой установки истечение порошка происходит под переменным давлением.

Принцип работы порошковых установок 1 и 2 типов рассмотрим на примере принципиальной схемы порошковой установки первого типа. Сжатый газ хранится в баллонах под высоким давлением 15…20 МПа. После вскрытия вентилей баллонов сжатый газ поступает в редуктор, где его давление снижается до рабочего, и далее поступает под аэроднище в сосуд для хранения порошка. Через аэроднище сжатый газ отдельными рассеянными струйками проходит сквозь слой порошка и переводит его в псевдоожиженное состояние. По достижении рабочего давления установка готова к работе. После этого открытием шаровых кранов порошок может подаваться к лафетному или ручному стволу. После закрытия шаровых кранов подачи порошка необходимо продуть трубопроводы и рукавные линии от остатков порошка. Для этого открываются вентили продувки и рукавные линии и трубопроводы продуваются сжатым газом от остатков порошка, предотвращая его слеживаемость.

Аналогичным образом работает и порошковая установка 2 – го типа. Только в этом случае газ поступает в рабочий сосуд через форсунки.

Принцип работы порошковой установки третьего типа отличается от двух других в следующем. Сжатый воздух и порошок хранятся в сосуде под высоким давлением, например 3, 2 МПа. В процессе боевого дежурства вследствие негерметичности установки происходит снижение давления воздуха в сосуде. Как только величина давления снижается до 2, 8 МПа, датчик давления выдает сигнал на блок автоматики, который включает в работу малогабаритный компрессор. Компрессор доводит значение давления воздуха в сосуде до 3, 2 МПа и отключается. Во время боевого дежурства пожарного автомобиля малогабаритный компрессор порошковой установки постоянно подсоединен к электрической сети через быстроразъемное соединение. При открытии шарового крана подачи порошка высокое давление выталкивает первую порцию порошка и в сосуде происходит расширение газопорошковой смеси. При работе порошковой установки истечение газопорошковой смеси осуществляется под переменным давлением. После окончания подачи порошка продувка рукавных линий производится воздухом, отбираемым из верхней части сосуда порошковой установки.

Расчет порошковой установки первого и второго типов сводится к определению объема сосуда при заданной массе порошка, запаса транспортирующего газа, баллонов для его хранения, диаметров трубопроводов. Также рассчитываются диаметры проточных частей лафетного и ручного стволов, обеспечивающие заданные расходы порошка.

Объем сосуда W, м³, для порошкового состава определяется по формуле:

, (9.6)

где G_опс – масса вывозимого ОПС, кг;

ρ _опс - насыпная плотность порошка, кг/м³;

W_с – объем свободного пространства, м³, принимается 10% от объема, занимаемого порошком.

Количество сжатого газа G_г для работы порошковой установки определяется по формуле:

G_г= G_р + G_тр + G_пр, (9.7)

где G_р – масса газа для создания рабочего давления в сосуде с ОПС, кг;

G_тр - масса газа для транспортирования ОПС и его выдачи из сосуда, кг;

G_пр - масса газа для продувки трубопроводов от остатков ОПС, кг.

Количество газа для создания рабочего давления

G_р = W_сρ _р, (9.8)

где ρ _р - плотность сжатого газа при расчетном рабочем давлении Р_р и температуре Т в сосуде.

Значение ρ _р определяется по формуле

, (9.9)

где R - газовая постоянная, Дж/кг× град К;

Т – температура, град К, при расчете принимается 273°К.

Количество газа G_трдля транспортирования ОПС и его выдачи определяется по формуле:

, (9.10)

где G_ОПС – масса вывозимого огнетушащего порошка, кг;

μ - концентрация газопорошковой смеси, кг порошка/ кг газа.

Для порошковых составов марки ПСБ μ _к принимается по рис.9.32.

Количество газа для продувки трубопроводов и рукавных линий от остатков порошка принимается 0, 2 G_р.

Число баллонов для хранения сжатого газа определяется по формуле:

(9.11)

где W_б - вместимость баллона, м³;

r_б- плотность сжатия газа в баллоне при расчетном давлении и температуре, кг/м³.

Рабочее давление сжатого газа (воздуха) в сосуде для хранения порошка должно обеспечивать получение порошковых струй с максимально возможной огнетушащей дальностью. Под огнетушащей дальностью понимается дальность, при которой концентрация порошка в струе обладает огнетушащим действием.

Потери давления при транспортировании смеси определяется по формуле:

Σ Δ P = , (9.12)

где - потери транспортирующего газа, МПа;

-потери давления от транспортирования порошка, МПа;

-потери давления на начальный разгон частиц порошка, МПа;

-местные потери давления, МПа;

-потери давления на вертикальном участке, МПа.

К потерям добавляется значение давления перед насадком лафетного или ручного стволов, необходимого для создания порошковой струи. Это суммарное давление и принимается в качестве расчетного рабочего давления. Величина его уточняется по результатам приемочных испытаний. Следует иметь ввиду, что увеличение давления в сосуде сверх расчетного давления ведет к увеличению металлоемкости порошковой установки. Огнетушащая дальность порошковых струй при этом не увеличится.

Насадки лафетного и ручных стволов должны обеспечивать геометрические размеры порошковой струи, чтобы её огнетушащая дальность была максимально возможной. Поэтому конструкция стволов должна быть такой, чтобы статическое давление на их срезе равнялось атмосферному.

Так как работа установки третьего типа происходит при снижении давления в сосуде, то ее расчет сводится к определению начального рабочего давления, чтобы в конце работы установки давление составляло величину, обеспечивающую получение струи с значительной огнетушащей дальностью.

Установки первого типа применялись в конструкции ПА порошкового тушения АП – 3 (130) – 148А и АП-5 (23213) – 196. Рабочее давление в сосудах составляло 0, 4 МПа.

Установка второго типа использована в конструкции ПА АП –5000-40 (53213)ПМ-567. Работа порошковой установки происходит следующим образом. Сжатый газ, хранящийся в баллонах 1 под высоким давлением, после открытия запорных вентилей поступает к манометру 4, понижающему редуктору 17 и далее через открытый кран 15 и форсунки 13 в сосуд с огнетушащим порошком. Проходя через отверстия форсунок, сжатый газ переводит порошок в псевдоожиженное состояние. После достижения рабочего давления в сосуде ОПС может подаваться в очаг пожара лафетным стволом 8 и ручными стволами 12, которые формируют порошковые струи. Продувка трубопроводов и рукавных линий от остатков порошка осуществляется сжатым газом, оставшимся в баллонах после работы установки. При этом закрываются краны 7 и 10 и открываются краны 14. Оставшийся в сосуде газ после работы установки выпускается в атмосферу через кран 16. Этот же кран используется при сбросе газа при периодическом рыхлении порошка. Кран 2 используется для зарядки сжатым газом батареи баллонов.

Порошковая установка смонтирована на шасси КамАЗ-53213 и имеет одинарную кабину, поэтому боевой расчет, включая водителя, составляет 3 человека. К раме шасси крепится подрамник, на котором установлены три сосуда для порошка и отсеки. Объем сосуда составляет 1.92 м и вмещает 1667 кг порошка. Секция 40-литровых баллонов в количестве 15 шт. для хранения сжатого газа при давлении 15 МПа установлена на лонжероны шасси. На крыше каркаса секции закреплен лафетный ствол с расходом порошка 40 кг/с. Управление стволом ручное. Все узлы установки порошкового тушения связаны между собой и со щитом управления трубопроводами.

Передний и задний отсеки оборудованы шторными дверями. Сосуды для хранения порошка закрыты панелями. Сверху отсеков и панелей установлен настил с поручнями. По бокам и сзади кузова устроены 4 лестницы для подъема к лафетному стволу и для обслуживания установки порошкового тушения.

В отсеках размещены две рукавные катушки с рукавами длиной 40м и условным проходом 20мм. Максимальная подача порошка через ствол составляет 5кг/с.

Для заполнения сосудов порошком предусмотрена вакуумная система, состоящая из газоструйного вакуумаппарата и пневмоцилиндра. Заправка каждого сосуда происходит в отдельности через штуцер горловины. Каждый сосуд может включаться в работу автономно.

При эксплуатации ПА большое значение имеет своевременное техническое обслуживание. Только в этом случае возможна их успешная работа на пожарах.

Основу технического обслуживания порошковых средств тушения составляют ежедневные проверки состояния оборудования, ежегодные проверки количества газа в баллонах и качества огнетушащего порошка, периодические проверки сосудов, работающих под давлением.

Ежедневным осмотром проверяются порошковые установки с помощью дежурного караула.

Периодичные проверки прочности и герметичности порошковых установок (сосудов, трубопроводов) производятся согласно «Правилам устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением». Загрузка порошковых сосудов может производиться механизированным способом или вручную через горловину с установленной сеткой.

Пожарные автомобили комбинированного тушения

Автомобили комбинированного тушения предназначены для тушения пожаров на машиностроительных предприятиях, объектах химической и нефтехимической промышленности, авиационных и других видах транспорта, находящихся на стоянках, а также и в населенных пунктах.

Сущность комбинированного способа тушения пожаров заключается в последовательной или одновременной подаче на очаг горения двух и более огнетушащих веществ. Наибольшее распространение получили пожарные автомобили комбинированного тушения, подающие на очаг горения ОПС и воздушно – механическую пену. ОПС ликвидирует пламенное горение, а воздушно – механическая пена препятствует повторному воспламенению и дотушивает локальные участки горения. Достоинство такого способа заключается в надежности тушения и эффективном использовании огнетушащих веществ.

При комбинированном способе тушения необходимо применять такие ОПС и пенообразователи, которые обеспечивают оптимальную стойкость пены при ее взаимодействии с порошком.

Классификация АКТ зависит от ряда признаков. На компоновку влияет тип установки (порошковая, пенная или водо-пенная), а также конструкция базового шасси. Как правило, такие автомобили монтируют на шасси повышенной проходимости. Выбор шасси определяется, прежде всего, его назначением, при защите того или иного объекта. В связи с этим запас огнетушащих веществ может колебаться в широких пределах, а их общая масса может быть от 1 до 10т. Таким образом, для компоновки пожарных АКТ используются шасси с различной грузоподъемностью.

На легких АКТ применяют порошковые установки в комбинации с пенными, т.е. без насосного агрегата. В этом случае для подачи раствора пенообразователя из сосуда к пенным стволам или генераторам пены средней кратности используется энергия сжатого газа, который хранится в баллонах под высоким давлением. На средних АКТ применяют порошковые установки в комбинации, как правило, с водопенными насосного типа.

Примером АКТ легкого типа является АКТ 1/1(4320), который смонтирован на шасси Урал-4320 и представляет собой пенную и порошковую установки. Пожарный автомобиль имеет одинарную кабину, поэтому боевой расчет, включая водителя, составляет 3 человека. Пенный и порошковый сосуды расположены на специальной платформе. Платформа оборудована боковыми бортами. В передней части платформы предусмотрен отсек для размещения пожарного оборудования и воздушных баллонов, над которыми расположена рабочая площадка ствольщика.

Порошок и раствор пенообразователя подаются к стволам пневматическим способом, с помощью сжатого воздуха, который хранится в шести 50-ти литровых баллонах под давлением 15 МПа. При открытии запорных вентилей баллонов воздух через редуктор давления, отрегулированный на давление 1 МПа, по трубопроводам поступает в рабочие сосуды огнетушащей установки и вытесняет огнетушащие вещества. Открытием соответствующего крана на порошковой и пенной коммуникациях подается пена или порошок через лафетные и ручные стволы на очаг пожара.

Управление кранами выдачи порошка и раствора пенообразователя через лафетные стволы дистанционное электропневматическое и осуществляется ствольщиком с пульта управления, расположенного у лафетного ствола. Кнопки управления кранами выдачи порошка и раствора пенообразователя через ручной сдвоенный ствол сосредоточены на основном пульте управления, расположенном на левом борту кузова за отсеком для размещения оборудования.

Рабочая зона лафетного ствола равна: вправо и влево на 150⁰ в горизонтальной плоскости и вертикальной плоскости: вверх – 60⁰, вниз – 15⁰. Кроме отсека пожарное оборудование размещается на платформе.

Сосуды для хранения огнетушащих веществ выполнены из стали и состоят из цилиндрической обечайки и эллиптических днищ. В корпус сосуда встроена сифонная труба, предназначенная для выдачи огнетушащих веществ. В нижнее днище вварен патрубок со съемной крышкой для удаления остатков огнетушащего вещества из сосуда. В верхнее днище вварена заправочная горловина, которая закрывается крышкой со встроенным предохранительным клапаном. По принципу работы порошковая установка относится к второму типу. При наборе рабочего давления и псевдоожижении порошка сжатый газ подается через форсунки. После набора давления в начале выдачи порошка срабатывает специальное устройство, которое переключает дальнейшую подачу сжатого газа в верхнюю часть сосуда.

В сосуды загружается 900 кг порошка и 1000 л раствора пенообразователя. Основание ножек сосуда крепятся к раме кузова на эластичных прокладках при помощи болтов и гаек. Баллоны со сжатым воздухом закрепляются в специальных ложементах с помощью поясов.

Лафетный ствол сдвоенный предназначен для подачи порошка и воздушно – механической пены на очаг пожара как при движении, так и при стоянке автомобиля. Управление лафетным стволом осуществляется вручную при помощи рукоятки. Огнетушащие вещества к стволу подаются по двум каналам, в нижней части которых подсоединены два патрубка для прикрепления рукавов от пенного и порошкового сосудов.

Заправка сосуда порошком производится вручную через загрузочную горловину с помощью воронки. Аналогично заправке сосуда порошком осуществляется и заправка сосуда раствором пенообразователя.

Так как отсутствует обогрев сосуда для хранения раствора пенообразователя, автомобиль не может находиться в зимнее время на открытом воздухе более 10... 15 мин.

Конструкция кузова позволяет производить его перестановку на любое другое шасси соответствующей грузоподъемности без переоборудования установок. Возможно три варианта производства пожарного автомобиля такой конструкции в качестве АКТ, а также в качестве АП и АПТ. При использовании по варианту АПТ или АП изменяется лишь лафетный и ручной стволы. Запас огнетушащего вещества по варианту АПТ составляет 2 т раствора пенообразователя, а по варианту АП – 2 т ОПС.

Примером АКТ среднего типа является АКТ – 6/1000 – 80/20 (53229), смонтированный на шасси КамАЗ – 53229.

Пожарный автомобиль АКТ может подавать на очаг пожара огнетушащий порошок, воздушно – механическую пену и воду. Достоинством его компоновки является наличие дополнительной кабины для боевого расчета. Вследствие этого боевой расчет может быть 7 человек, включая водителя. Такое количество боевого расчета может обеспечить максимальное боевое использование возможностей пожарного автомобиля.

За кабиной боевого расчета монтируется порошковая установка. Основным ее элементом является сосуд для хранения порошка, в который загружается 1000 кг ОПС. Рабочее давление равняется 1, 2 МПа. Сосуд выполнен из стали и состоит из цилиндрической обечайки и двух эллиптических днищ. В крышку сосуда встроен сифонный трубопровод для выдачи огнетушащего порошка. На ней также монтируется предохранительный клапан и штуцер для загрузки сосуда порошком.

В нижнюю часть сосуда вмонтированы форсунки, через которые сжатый воздух подается в сосуд для псевдоожижения порошка и транспортирования его к лафетному стволу и по рукавам к ручным стволам. Сосуд крепится болтами к раме баков для хранения пенообразователя.

В качестве транспортирующего газа в порошковой установке используют воздух, который хранится в баллонах, соединенных общим коллектором высокого давления. Давление в баллонах составляет 15 МПа.

Порошок на очаг пожара подается с помощью лафетного ствола и двух ручных стволов. Лафетный ствол установлен на крыше пожарного автомобиля и обеспечивает подачу порошка с расходом 20 кг/с. Управление стволом осуществляется с помощью рукоятки. Для управления выдачей порошка к лафетному стволу установлен шаровой кран.

Оба ручных ствола находятся в нижних отсеках кузова автомобиля и расположены симметрично справа и слева относительно сосуда. Рядом со стволами находятся барабаны с катушкой. Длина рукава на катушке 16 м с условным диаметром 20 мм и 10 м с условным диаметром 32 мм.

Блок управления порошковой установкой расположен по левому борту ПА и включает манометры, редуктор и рычаг управления подачи порошка к лафетному и ручному стволам и их продувки после работы.

Вокруг сосуда для хранения порошка на специальной раме смонтированы две цистерны для хранения пенообразователя. Рама крепится к шасси автомобиля. Сосуды выполнены из нержавеющей стали общей вместимостью не менее 2000 л.

За сосудом с порошком расположена цистерна для воды, изготовленная из стали.

В верхней части цистерны имеется отверстие с горловиной, закрываемой крышкой с резиновым уплотнением.

Насосная установка размещена в задней части кузова и состоит из пожарного центробежного насоса «Циглер» с автоматической вакуумной системой «Трокомат», системы трубопроводов и запорной арматуры.

Подача насоса составляет 90 л/с при напоре 100 м.

Для подачи на очаг пожара воды или воздушно – механической пены используется комбинированный лафетный ствол. Расход через ствол составляет 60 л/с по воде или раствору пенообразователя.

Ствол, как и порошковый, вращается в горизонтальной плоскости 360⁰ и в вертикальной вниз на 15⁰ и вверх на 75⁰.

Для подачи воды могут использоваться ручные стволы с рукавными линиями и ручной перекрывной ствол с рукавом на рукавной катушке.

Воздушно – механическая пена средней кратности может подаваться на очаг пожара по двум рукавным линиям и генераторам ГПС – 600.

Боевое использование ПА целевого применения зависит от правильной организации их технического обслуживания после пожара. Это требование можно обеспечить при организации в гарнизонах специальных инженерных комплексов. На комплексах должны выполняться следующие операции:

1. Механизированная приемка и хранение огнетушащих веществ (пенообразователей, огнетушащих порошков).

2. Механизированная загрузка АП и АКТ порошком.

3. Механизированная заправка АКТ и АПТ пенообразователем или его раствором.

С цепью сокращения времени обслуживания ПА после пожара операции должны совмещаться.

Литература

1. Боевой устав пожарной охраны. – М.: МВД Российской Федерации, 1996. – 46 с.

2. Наставление по технической службе. – М. – МВД Российской Федерации, 1996. – 170 с.

3. Средства обеспечения аварийно-спасательных работ. Вып.4. – М.: ВНИИПО МВД РФ, 1999. – 148 с.

4. Нормы пожарной безопасности. ВНИИПО, утвержденные приказом ГУГПС МВД РФ, 1996. – 2000.

5. Брушлинский Н.Н. Моделирование оперативной деятельности пожарной службы. – М.: Стройиздат, 1989. – 96 с.

6. Безбородько М.Д. и др. Пожарная техника. – М.: ВИПТШ МВД СССР, 1989. – 236 с.

7. Яковенко Ю.Ф., Зайцев А.И. и др. Эксплуатация пожарной техники. – М.: Стройиздат, 1991. – 414 с.

8. Волков В.Д., Ерохин С.П. и др. Справочное пособие по работе на специальных пожарных автомобилях. – М.: ВНИИПО, 1999. – 236 с.

9. Безбородько М.Д., Брежнев А.А. и др. Охрана труда пожарных. Современные требования. – М.: Стройиздат, 1993. – 184 с.

10. Технические описания и инструкции по эксплуатации пожарной техники: ОАО «Пожтехника» г.Торжок; АМО ЗИЛ г.Москва; Варгашинского завода противопожарного и специального оборудования, г.Варгаши.

11. Яковенко Ю.Ф., Кузнецов Ю.С. Техническая диагностика пожарных автомобилей. – М.: Стройиздат, 1984. – 288 с.

12. Техническая эксплуатация автомобилей // Под ред. д.т.н., профессора Кузнецова Ю.С.. – М.: Транспорт, 2000. - с.

⇐ Предыдущая 17 18 19 20 212223 24 25 26 Следующая ⇒