14.3. Организация эксплуатации пожарных рукавов

Организация эксплуатации пожарных рукавов определяется спецификой режимов их использования. Таких режимов три: хранение, транспортирование и режим подачи воды. Эти режимы различны для пожарных всасывающих (ПВР) и напорных рукавов (ПНР).

Всасывающие рукава хранятся на АЦ в пеналах. Они применяются только при заборе воды из естественных или искусственных водоемов. В пожарных частях городов с водопроводной сетью в основном применяются напорно-всасывающие рукава. Рукава всасывающие, различных диаметров используются приблизительно на 14% всех пожаров, а напорно-всасывающие – не более чем на 15…16% всех пожаров. Исходя из этих особенностей, срок работы рукавов в режиме забора воды равен продолжительности работы пожарного насоса при тушении пожара. Продолжительность транспортного режима легко установить по величине пробега пожарного автомобиля, фиксированного спидометром.

Пожарные напорные рукава размещаются по другому. Каждая АЦ укомплектовывается 12…18 ПНР различного диаметра. В гарнизонах пожарной охраны, не имеющих централизованных постов их обслуживания, на каждой автоцистерне имеется еще два комплекта напорных рукавов. Один из них находится в резерве, а второй в обслуживании. Таким образом, на автоцистерне эксплуатируются три комплекта ПНР. Следовательно, в транспортном режиме и режиме подачи воды они меньше нагружены, чем всасывающие рукава. В среднем ПНР используются в течение одного года 5…10 раз. Количество рукавов разного диаметра применяется на пожарах неодинаково. Так, ПНР диаметром 51 мм используются на 75…78% пожаров, а диаметром 66 мм и 77 мм на 12% и 22%, соответственно. Все три комплекта ПНР в режиме подачи воды работают 115…120 часов в год, а в транспортном режиме – равном годовым пробегам АЦ.

Количество ПНР различного диаметра, применяемых на пожарах, неодинаково. Так, ПНР диаметром 51 мм используются на всех пожарах (кривая 1 на рис.14.7). Имеющиеся на АЦ до 18…20 ПНР обеспечивают тушение 98% всех пожаров (кривая 2). Только в 1,5…2% пожаров необходимо использовать ПНР из других ПА. На подавляющем количестве пожаров (до 94,7%) используется не более 10 ПНР.

При тушении крупных пожаров (ломаная линия 3) в рукавных лияниях используется от нескольких десятков до нескольких сотен ПНР.

Влияние режимов эксплуатации ПНР специально изучалось во ВНИИПО. Рукава испытывались в различных режимах на стенде, а затем осуществлялся пересчет по сроку службы. На стенде производилось истирание образцов рукавов, а затем определялось разрывное усилие. Результаты испытаний представлены на рис.14.8.

Имитируя условия транспортировки ПНР на автоцистернах, было установлено следующее. При скорости ПА, равной 37 км/ч и высотах неровностей на дороге около 2 см, уменьшение прочности нитей чехла может достигать 50% от первоначальной прочности в течение менее двух лет (прямая 1 на рис.14.8).

Было также установлено, что прокладка рукавных линий и их перемещение по асфальту, в среднем на протяжении года, приводит к снижению прочностей нитей чехла на 6…7%. Снижение разрывной прочности до 50% достигается через 7…8 лет (прямая 2).

Влияние течения воды на уменьшение прочности рукава не установлено. Однако рукава стареют, что сказывается на их прочности (прямая 3), еще меньше сказывается влияние технического обслуживания (прямая 4).

В конструкциях современных ПА скатки рукавов располагают не в горизонтальном, а в вертикальном положении. Кроме того, каждая скатка размещается отдельно в кассетах. Уменьшение изнашивания ПНР в транспортном режиме может достигаться, если стенки кассет облицовывать материалом с очень низкими коэффициентами трения или обладающими износостойкостью более низкой, чем износостойкость материала ПНР. В этом случае будет изнашиваться не рукав, а стенка кассеты.

В результате трения ПНР о стенки отсеков или о грунт при прокладке и перемещении их при подаче воды изнашиваются нити чехла. Прочность чехла будет ослабляться и при какой-то критической его толщине под давлением воды образуются его разрывы или локальные повреждения небольших размеров, через которые фонтанирует вода (свищи). Продольные разрывы в 75% случаев образуются в местах потертости ткани чехла. Причем, в подавляющем большинстве случаев повреждения образуются в непосредственной близости к соединительным головкам на расстоянии 1,5…2 м от них.

Повреждения ПНР приводят к отказам в их работе. Из всех отказов 80…85% происходят по причине тканевых чехлов и гидроизоляционного слоя. Следует указать и на то, что из всех отказов, возникающих на автоцистернах при тушении пожаров, до 90…95% приходится на ПНР. Устранение отказов ПНР приводит к увеличению времени тушения пожаров на 5…8 минут.

Из общего количества отказов, обнаруженных на 200 ПНР различного диаметра, 60% приходилось на свищи, 30% - на разрывы чехлов и 10% на срыв соединительных головок, выдавливание уплотнительных колец. Из общего количества отказов 25% из них обнаруживают на пожарах и учения, 75% устанавливают при испытаниях.

По проявлению все отказы можно разделить на две группы: постепенные (95%) и внезапные (5%). Внезапные отказы появляются по разным причинам: наезд транспортных средств на рукавные линии, действие высоких температур, разрушение рукавов при обрушении конструкций, в случае резкого увеличения давления в рукавных линиях.

Пожарные рукава после использования на пожарах необходимо обслуживать, т.е. привести их в исходное состояние. Поврежденные пожарные рукава ремонтируют.

Техническое обслуживание, ремонт и хранение ПНР могут производиться в пожарных частях или в специализированных рукавных постах. Технологическая схема обслуживания пожарных рукавов в общем виде представлена на рис.14.9. На новые пожарные рукава оформляют документацию, их осматривают, навязывают на них соединтельные головки, маркируют и ставят в боевой расчет или сдают на склад для временного хранения. Рукава, поступающие в бухтах, режут на отрезки длиной 20±1 м.

Последовательность обслуживания рукавов после пожара представим также по рис.14.9. Использованные рукава подвергают отмочке, мойке, а зимой – еще и предварительному оттаиванию. После этого их испытывают и сушат, при необходимости ремонтируют, после ремонта испытывают, после чего направляют на хранение или на пожарные автомобили, что показано стрелками.

Техническое обслуживание ПНР в пожарных частях.

Отмочка (оттаивание). ПНР на пожарах загрязняются различными веществами. Их перед мойкой рукавов необходимо удалить. Для этого рукава помещают в ванну с водой, размером 0,5х1,5х6 м. Продолжительность отмочки, в зависимости от степени загрязнения, может продолжаться от нескольких минут до нескольких часов. Сокращение времени отмочки достигается использованием моющих веществ, применение барботажа, подогревом воды.

Замерзшие рукава оттаивают, подавая в ванну горячую воду или пар.

Мойка рукавов может осуществляться различными способами.

Мойка струями из пожарных стволов наиболее доступна. Однако она требует большого расхода воды и времени (20…25 мин на один рукав).

Мойку можно производить и щетками с водой, поступающей через полую ручку щетки. Этот способ лучше первого, так как обеспечивает более тщательную очистку, чем первый. Однако его производительность очень низкая.

Наилучшим способом является мойка рукаво-моечными машинами. Принципиальная схема такой машины представлена на рис.14.10. Щетки 3 и 6 приводятся во вращение общим приводом от электродвигателя. Верхняя цилиндрическая щетка 3 шарнирно закреплена и перемещается рычагом 2 при продвижении соединительной головки.

На машине имеются устройства для подвода и отвода воды (на рисунке показано условно стрелками). На выходе из машины установлены упругие пластины 4 (резино-тканевые), снимающие излишки воды с поверхности чехлов.

Протягивание рукавов может производиться вручную или механически.

Испытание рукавов. Испытанию подвергаются все рукава: всасывающие, напорно-всасывающие и напорные. Нормативы испытаний приводятся в Инструкции по эксплуатации пожарных рукавов.

Всасывающие рукава испытывают при проведении ТО-1 пожарного автомобиля, а также после ремонта. Всасывающие рукава испытывают на герметичность давлением и при вакууме. Второй метод испытаний позволяет определять отслоение внутреннего слоя резины.

Для испытания под давлением один конец рукава подсоединяют к источнику давления, а другой закрывают заглушкой с краником для выпуска воздуха. Давление создают водой.

В зависимости от диаметра рукава в них создают давление от 0,2 до 1,0 МПа и выдерживают его в течение 10 минут.

При испытании на рукаве не должно быть разрывов, просачивание воды в виде росы и местных вздутий, а также деформации металлической спирали.

Для испытания на герметичность один конец рукава присоединяют к вакуумному насосу, а второй закрывают заглушкой. В рукаве создают вакуум 0,8±0,1 МПа и выдерживают его три минуты. Падение вакуума при этом не должно превышать 0,013 МПа. В процессе испытания не должно быть сплющиваний и изломов рукавов.

Рукава, не выдержавшие испытаний, а также на забракованные новые рукава, вышедшие из строя ранее двух лет с момента ввода в эксплуатацию составляют акт для их замены.

Напорные рукава испытывают при введении в эксплуатацию, после каждого обслуживания, после пожара, а также два раза в год при сезонном обслуживании пожарных автомобилей. На новые рукава после испытания заводят паспорта и передают в эксплуатацию.

ПНР испытывают под давлением 1 МПа, создаваемое пожарными насосами. Рукава на рабочее давление 3 МПа испытывают от насосов высокого давления. На втором конце необходимо поставить заглушку.

Созданное давление поддерживают на время, достаточное для осмотра, но не менее трех минут.

Рукава первого сорта не должны иметь свищей и должны быть герметичны в месте навязки их на соединительные головки. У рукавов второго сорта допускается не более трех пылевидных свищей, не превышающих при направлении вверх 150 мм.

Сушка рукавов. Влага в чехлах рукавов и конденсирующаяся на гидроизоляционном слое оказывает влияние на их прочность. В чехле могут развиваться микробиологические процессы. Зимой при следовании на пожар влажные рукава замерзают, их трудно раскатывать.

Сушка рукавов может производиться искусственно в сушильных установках и естественным способом.

Искусственная сушка ПНР осуществлятся нагретым воздухом до температуры, не превышающей 50⁰С – для прорезиненных рукавов и 70⁰С для льняных рукавов. Повышение температур сушки приводит к неоправданному старению материалов рукавов.

Выбор способа сушки обусловлен количеством рукавов, поступающих на обслуживание, возможностями пожарных частей.

Башенная сушилка представляет собой вертикальный канал с квадратным или прямоугольным сечением с размерами площади 8…10 м², высотой более 20 м. Вместимость такой башни до 45 рукавов (рис.14.11). Нагрев воздуха в ней может осуществляться различными нагревателями. Подачу нагретого воздуха целесообразно организовывать равномерно по высоте. Подвод нагретого и отвод увлажненного воздуха регулируется заслонками, расположенными в верхней и нижней частях канала так, чтобы скорость теплоносителя не превышала 4 м/с.

Продолжительность сушки в среднем составляет 2…3 суток.

Недостаток башенных сушилок обусловлен их низким КПД, неравномерностью сушки рукавов, трудностями регулирования параметров теплоносителя и большой стоимостью башен.

Барабанная сушилка (рис.14.12) представляет собой цилиндрическую камеру 4, внутри которой вращается барабан 8 типа “беличьего колеса”. Привод барабана осуществляется от электромотора 1 через червячный редуктор 2 и цепную передачу 3.

Несколько штук мокрых рукавов наматывают на барабан так, чтобы один конец рукавной линии подсоединялся к штуцеру 9 для подвода внутрь рукавов нагретого до 50⁰С воздуха (до 70⁰С – для льняных рукавов). Воздух от нагревателя 11 поступает в рукава, как показано на рисунке. Сушка производится при циркуляции воздуха, осуществляемой вентилятором 10.

При отсутствии рукавных сушилок рукава можно сушить вне помещений и в помещениях.

В помещениях рукава сушат, если в них достаточно нагрет воздух или с теплоизлучающими приборами. Рукава рекомендуется располагать на решетчатых стеллажах, размещаемых на расстоянии не менее 1 м от теплоизлучающих приборов. Продолжительность сушки не должна превышать 24 часа.

Вне помещения рукава сушат на воздухе при его температуре выше 20⁰С и относительной влажности ниже 80%. Рукава размещают на решетчатых стеллажах, защищенных от прямого действия солнечных лучей и осадков.

Запрещается сушить рукава на отопительных батареях и котлах, крышах зданий, а также подвешивать их на металлических предметах. В этих случаях не обеспечивается равномерное удаление влаги, а неравномерный прогрев способствует локальному старению рукавов.

Сматывание рукавов можно осуществлять в одинарную или двойную скатку на специальных станках (рис.14.13).

При сматывании одинарной скатки соединтельную головку с рукавом вставляют между вилками верхнего диска 3. Этот диск приводится во вращение с помощью цепной передачи 2 от электромотора 1.

При сматывании двойной скатки соединительную головку рукава закрепляют на нижнем диске 4 и наматывают первую половину рукава до специальной метки. После этого среднюю часть рукава закладывают в вилку верхнего диска 3 и перематывают на него часть скатки с нижнего диска и свободный конец рукава. Скользящая муфта 5 выравнивает линейные скорости дисков при сматывании двойной скатки.

Для перемотки рукавов на новую складку на станок устанавливают, в качестве направлющего устройства, две пары свободно вращающихся валиков. Они попарно расположены в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Проходя через них, рукава скатываются на новую складку с одновременным формированием скатки на верхнем диске. Рукава перекатывают на новую скатку два раза в год.

Не следует скатывать рукава туго. Этим предотвращаются чрезмерные напряжения в местах складки и обеспечивается свободный доступ воздуха к ткани чехла внутренних витков складки.

Ремонт рукавов осуществляют различными способами. На пожарах течи и свищи устраняют наложением зажимов на поврежденные места. В пожарных частях рукава ремонтируют способом наклеивания или вулканизации заплат на поврежденные места.

Хранение рукавов на постах осуществляется в помещениях при температуре воздуха от 0 до 25⁰С и относительной влажностью 50…60%. Температура и относительная влажность контролируются приборами.

Объем помещения определяется из условия размещения семи рукавов в 1 м². На складе должна быть естественная вентиляция, но должно быть исключено проникновение солнечных лучей. Стеллажи должны устанавливаться на расстоянии не менее одного метра от отопительных приборов.

Рукава рекомендуется укладывать на стеллажи в поддонах, охватывающих 1/3 окружности одинарной скатки.

Организация технического обслуживания ПНР в пожарных частях имеет ряд недостатков. Основные из них следующие.

1. Оборудование для технического обслуживания используется неэффективно в виду малой его загрузки.

2. Замена пожарных рукавов возможна только при возвращении ПА после пожара в часть.

3. В каждой пожарной части на каждую автоцистерну необходимо иметь по три комплекта ПНР.

Принцип обслуживания, при реализации которого оно осуществляется в каждой пожарной части, называется децентрализованным обслуживанием ПНР.

Изыскивая пути совершенствования обслуживания ПНР, была обоснована централизованная система их в масштабе гарнизонов пожарной охраны.*

Централизованная система обслуживания ПНР. Ее сущность состоит в том, что рукава всех пожарных частей обслуживаются на одном посту по обслуживанию ПНР. На этом же посту осуществляется хранение одного комплекта ПНР, равного суммарному количеству их на всех пожарных автомобилях в частях гарнизона пожарной охраны. Таким образом, вместо трех комплектов ПНР при децентрализованном обслуживании, используется только два их комплекта.

На посту обслуживания ПНР используется такое же оборудование, как и в пожарных частях. Следовательно, во много раз уменьшилось его количество в гарнизоне пожарной охраны.

Для создания поточной линии обслуживания ПНР применяется специальный многофункциональный агрегат, обеспечивающий и их испытание, сушку. Он является основой поточного обслуживания рукавов.

_______________

*Эта работа была выполнена начальником отдела техники ГУПО инженером Орловым В.М. и старшим преподавателем кафедры пожарной техники ВИПТШ инженером Максимовым Б.А.

Принципиальная схема АИСТ представлена на рис.14.14. В исходном положении краны и вентили закрыты. Для обслуживания рукавов их помещают на барабан 16 и соединяют с напорными головками 10 и 14 (через переходники). На барабан помещают рукава различных диаметров: 51,61,77,84 и 150 мм в количестве, соответственно равном 5,4,3,2 и 1 рукав. Перед испытанием клапан 9 переключают в положение “Закрыто”, т.е. он становится заглушкой.

Испытание рукавов производят водой, подаваемой от насосной станции, входящей в комплект АИСТа, насосом НШН-600. Вода поступает при открывании вентиля 2 в полый вал 11, а затем в рукава 12. Давление контролируют по манометру, расположенному выше вентиля 2. Состояние рукавов проверяют визуально, вращая барабан 16, используя цепную передачу 15.

Сушка рукавов производится воздухом, подаваемом от компрессора при открытых кране 3 и вентиле 6, а также клапане 9. Сжатый воздух удалит воду из системы и она уйдет на слив. Поступивший в корпус 8 агрегата воздух, нагреваясь в калорифере 13, будет поступать снова в корпус агрегата, высушивая чехлы рукава. Воздух, проходящий в полостях вала и рукавов, удалит из них остатки влаги.

При необходимости талькирования рукавов открывают кран 4 и тальк из баллона 5 будет эжектироваться в систему.

Оборудование по обслуживанию ПНР устанавливают в соответствии с принятой последовательностью обслуживания (рис.14.15). В этой линии предусмотрена накопительная катушка для подготовки необходимого количества ПНР, закладываемых в АИСТ.

Для обслуживания ПНР создаются рукавные посты. Их оснащение, а следовательно, и размеры помещения зависят от величины обслуживаемых пожарных частей. На рис.14.16 представлен план рукавного поста с использованием двух агрегатов АИСТ. Размер помещения такого поста 12х48 м. На нем указаны используемое оборудование и его размещение, а в кружочках указаны основные помещения.

Система централизованного обслуживания ПНР предусматривает проведение их ремонта, а также организацию замены использованных на пожарах рукавов рукавами обслуженными. Для этой цели на посту имеется специальный рукавный перевозчик, обеспечивающий замену рукавов.

Рукавный перевозчик можно использовать по одному из трех вариантов.

Вариант 1. Замена рукавов на месте тушения пожара. Таким образом, восстанавливается боевая готовность ПА.

Вариант 2. В случае использования на пожаре (или учении) от 1 до 3 рукавов их замена производится в пожарной части. Для этого в них предусматривается иметь по три резервные рукава диаметром 51 мм. Рукавный перевозчик один или два раза объезжает пожарные части и заменяет использованные рукава.

Вариант 3. Доставка использованных рукавов на рукавный пост осуществляется силами пожарных частей, если маршрут ПА при возвращении их в часть проходит недалеко от рукавного поста.

В небольших гарнизонах пожарной охраны (не более трех пожарных частей) рукавный перевозчик нецелесообразен и обмен ПНР осуществляется только по этому варианту.

Основы расчета централизованных рукавных баз постов. Для проектирования рукавных постов необходимо определить их пропускную способность, количество резервных ПНР и перевозчиков, а также место дислокации.

Пропускная способность поста оценивается количеством потребных основных агрегатов – АИСТов. Их количество определяется по формуле

N_А = (14 N_н + 400 N_пч)·16^-4, шт. , (14.21)

где: N_н – численность населения города, тыс.чел; N_пч – число пожарных частей в городе.

Число рукавомоечных машин, устройств для скатки рукавов и ванн отмочек принимают по одному образцу на 4 АИСТа.

Количество рукавных автомобилей N_АДР определяется из двух условий: по интенсивности потока их выездов λ_АДР и необходимости прибытия рукавного автомобиля к месту вызова не позднее времени локализации пожара.

Интенсивность λ_АДР вычисляют по формуле

λ_АДР = (16N_н + 500N_пч)10^-4, шт. (14.22)

По значению λ_АДР определяют N_АДР по табл.14.4.

Таблица 14.4

По второму условию N_АДР определяют по формуле

N'_АДР = L/2R_АДР, (14.23)

где: L – наибольшая протяженность города, км; R_АДР – радиус обслуживания рукавного автомобиля, равный 12 км.

Окончательно, сравнивая N_АДР N'_АДР , выбирают большее из них.

Численность водительского состава определяют по рекомендации

К_в = 3,5 N_АДР.

Численность производственных рабочих определяется из выражения

К_р = (6 N_н + 400 N_пч ) ∙10^-4 + (14.24)

где: – число рукавов в боевых расчетах пожарных частей, шт.; – число резервных рукавов, шт.

Резервный запас рукавов в гарнизоне определяют по формуле

= (1 + 4,6 ∙10^-4) –+ 3 N_пч , шт. , (14.25)

где: – - требуемое расчетное число используемых на пожаре рукавов (см.табл.14.5 - в ней N_н – численность жителей в тыс.чел); N_a – количество АИСТов на посту, шт.

В каждой пожарной части рекомендуется иметь 3 резервных ПНР.

Таблица 14.5

Численность водительского состава ЦРБ определяют по формуле

(14.26)

Координаты Х и У места дислокации рукавного поста на территории гарнизона города определяют по формулам:

и (14.27)

где: Х_i и У_i - координаты дислокации пожарных частей на территории города, км; n_i - число боевых и учебных выездов с использованием ПНР в течение года.

Обосновать размещение поста в городах по координатам Х и У трудно. Поэтому стремятся выбрать место для его размещения недалеко от рассчитанного варианта.

Подписи к рисункам