Устройство пожарного автомобиля газового тушения
Пожарные автомобили газового тушения подразделяются на автомобили утлекислотного и газоводяного тушения. Автомобили углекислотного тушения предназначены для тушения пожаров приборов электрооборудования, находящегося под напряжением, ценностей в музеях и архивах, очагов горения в труднодоступных местах, например в междупольных пространствах, воздуховодах. Промышленностью они не выпускаются, а изготовляются в пожарных отрядах или частях технической службы и используются в крупных городах.
Пожарный автомобиль углекислотного тушения, как правило, монтируется на базе грузового автомобиля ЗИЛ-130. Основой автомобиля является углекислотная установка, состоящая из стальной сварной рампы, закрепленной на раме автомобиля. На рампе устанавливаются углекислотные баллоны вместимостью 40 или 50 л и крепятся специальными хомутами. Все углекислотные баллоны левой или правой секций соединяются в общий коллектор, к которому прикреплены при помощи резьбовых соединительных муфт бронированные шланги. К шлангам присоединяются стволы-снегообразователи или ломы-распылители для подачи углекислого газа в труднодоступные места. На пожарных автомобилях углекислотного тушения УПО г. Москвы устанавливается 28 баллонов вместимостью по 40 л. Бронированные шланги высокого давления, намотанные на катушки, позволяют подавать углекислоту на расстояние до 100 м. Количество углекислоты, доставляемой этим автомобилем к месту пожара, дает возможность потушить пожар объемным методом в помещениях до 170 м3.
Для тушения пожаров углекислым газом промышленность выпускает автомобильный прицеп углекислотного тушения ОУ-400. Он применяется для тушения пожаров на промышленных объектах и может дислоцироваться непосредственно в пожароопасных цехах. Углекислотная установка ОУ-400 монтируется на шасси автомобильного прицепа ТАПЗ-755А грузоподъемностью 1500 кг. На нем в специальной рампе размещаются восемь баллонов вместимостью по 50 л каждый и пять углекислотных огнетушителей ОУ-5. Подача углекислоты к очагу горения осуществляется по бронированным шлангам общей длиной 80 м при помощи двух стволов-снегообразователей или лома-распылителя. Общая масса вывозимой углекислоты позволяет потушить пожар в помещении с объемом до 40 м3.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Пожарные автомобили газоводяного тушения (АГВТ). Огне-тушащим средством на этих автомобилях является газоводяная струя, состоящая из смеси отработавшего газа турбореактивного двигателя и распыленной до мелкодисперсного состояния воды. Источником отработавших газов служит установленный стационарно на автомобиле турбореактивный двигатель (ТРД). Для использования на пожарных автомобилях применяются отработавшие летный моторесурс и капитально отремонтированные турбо-реактивные двигатели. Вода в струю отработавшего газа ТРД подается из лафетных стволов, закрепленных на турбореактивном двигателе. Огнетушащий эффект газоводяной струи заключается в понижении температуры в зоне горения и разбавлении горючих паров и газов.
Рис. 9.10. Пожарный автомобиль газоводяного тушения
Наибольшую эффективность автомобили газоводяного тушения имеют при тушении пожаров газовых и газоиефтяных фонтанов. Кроме того, эти автомобили успешно применяются для тушения пожаров на технологических установках нефтеперерабатывающих и химических предприятий.
В пожарной охране находится на вооружении пожарный автомобиль газоводяного тушения (рис. 9.10), смонтированный на шасси повышенной проходимости ЗИЛ-131 и имеющий лебедку. Основные узлы автомобиля АГВТ-100: подъемно-поворотная рама с механизмами подъема и поворота, турбореактивный двигатель (ТРД) типа ВК-1А, система трубопроводов для подачи воды в лафетные стволы и к распылителям для охлаждения агрегатов, топливный бак, кузов, дистанционный пульт управления, установленные на платформе автомобиля.
Подъемно-поворотное устройство (рис. 9.11) состоит из поворотного круга, на котором шарнирно устанавливается турбореактивный двигатель. Поворот двигателя осуществляется гидроцилиндрами, а подъем — цилиндрами подъема 7. В зависимости от положения золотников распределительных коробок пульта управления гидросистемы двигатель изменяет свое положение в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Водя-
Рис. 9.11. Принципиальная схема гидропривода АГВТ-100:
1 — двигатель с коробкой отбора мощности; 2 — карданная передача; 3 — насос; 4 — распределительная коробка с золотником подъема; 5 — распределительная коробка с золотником поворота; 6 — турбореактивный двигатель; 7 — цилиндр подъема; 8 — поворотный круг; 9 — гндроцилиндры; 10 — бак для масла
пая система состоит из трубопровода с приемным патрубком диаметром 150 мм, шарнирных колен, обеспечивающих подачу воды к лафетным стволам, установленным на турбореактивном двигателе. Три лафетных ствола с диаметром насадков 36 мм расположены в верхней части у среза сопла турбореактивного двигателя. По бокам платформы проложены трубопроводы системы охлаждения с распылителями для орошения кабины водителя, передней части двигателя ВК-1А, бензобака, топливной цистерны и колес автомобиля. На платформе за кабиной водителя установлена цистерна с термоизоляционным покрытием, в которую заливается топливо для ТРД. Цистерна оборудована волноломами, датчиками уровня топлива, фильтром в заливной горловине и дыхательным клапаном в крышке горловины. Управление турбореактивным двигателем и его движениями осуществляется из кабины водителя или при помощи переносного пульта управления дистанционно.
При тушении газовых и нефтяных фонтанов рекомендуется максимальный или номинальный режим работы турбореактивного двигателя, а при охлаждении — средний режим работы.
Кроме серийного автомобиля АГВТ-100 в гарнизонах пожарной охраны страны находятся в эксплуатации автомобили газоводяного тушения, изготовленные в пожарных отрядах или частях технической службы. Эти автомобили отличаются от серийного типами и марками турбореактивных двигателей. Некоторые автомобили оснащаются турбореактивными двигателями РД-9Ф. На некоторых автомобилях устанавливается по два турбореактивных двигателя, что значительно повышает их тактические возможности. Во всех случаях при эксплуатации этих автомобилей необходимо строго соблюдать правила техники безопасности — закреплять автомобили на боевой позиции, не допускать передвижения АГВТ с работающим турбореактивным двигателем, следить за направлением ветра при тушении пожара, не допускать передвижения личного состава в районе действия огнету-шащей струи.
Пожарный автомобиль АГВТ-150(375)-168, в отличие от ранее выпускавшегося АГВТ-100(131)-141, имеет более мощный турбореактивный двигатель Р11В-300 с осевым двухроторным компрессором и осевой двухступенчатой, двухроторной турбиной.
Турбореактивный двигатель крепится при помощи четырех кронштейнов в специальной гондоле, шарнирно установленной на кронштейнах поворотной плиты. Поворот и подъем турбореактивного двигателя обеспечиваются соответственно гидромотором и цилиндрами подъема-опускания.
Для обеспечения надежной устойчивости автомобиля при работе турбореактивного двигателя применена блокировка рессор с гидравлическим приводом.
Водяные коммуникации АГВТ-150 включают систему трубопроводов, подающих воду к четырем лафетным стволам с диаметром насадков 36 мм, а также трубопроводов с оросителями для защиты от теплового излучения, путем орошения водой задних колес автомобиля, топливного бака, кабины водителя и топливной цистерны. Вода для питания лафетных стволов подается в трубопроводы от других автомобилей, например ПНС-110, через две соединительные головки диаметром 150 мм, а для питания системы орошения — через соединительные головки диаметром 77 мм.
Управление турбореактивным двигателем и контроль за его работой могут осуществляться из кабины водителя или дистанционно с расстояния 50 м.
Пожарные насосные станции
Передвижные автомобильные станции предназначены для тушения пожаров на лесобиржах, нефтебазах, нефтеперерабатывающих заводах и требуют подачи большого количества воды. При тушении пожаров в безводных районах и газовых или нефтяных фонтанов, лесных пожаров воду приходится подавать на большие расстояния по магистральным рукавным линиям диаметром 150 мм.
Пожарная насосная станция ПНС-110(131)-131 смонтирована на шасси автомобиля высокой проходимости ЗИЛ-131 (рис. 9.12).
Рис. 9.12. Пожарная насосная станция ПНС-110 (131)-131
На автомобиле за кабиной водителя установлен цельнометаллический кузов. В кузове на подмоторной раме размещен дизельный двигатель 2Д12Б со сцеплением, который при помощи карданного вала соединен с валом пожарного насоса ПН-110. Двигатель двухрядный V-образный 12-тн цилиндровый, четырехтактный, быстроходный, жидкостного охлаждения, со струйным распылением топлива. Мощность двигателя 220 кВт при частоте вращения вала двигателя 1350 об/мин.
Пожарный насос — центробежный, одноступенчатый, консольный, с двухзавитковым спиральным отводом. Подача насоса при 1350 об/мин составляет 110 л/с. При этом насос создает напор 100 м.
Для создания нормального теплового режима при работе на привод пожарного центробежного насоса в систему охлаждения дополнительно к водяному радиатору включены водяной и масляный теплообменники, которые соединены трубопроводами с нагнетающей и всасывающей полостями пожарного насоса.
Первоначальная заливка пожарного насоса и всасывающего рукава производится газоструйным вакуум-аппаратом, работающим за счет отработавших газов двигателя базового шасси. Конструкция газоструйного насоса, вакуум-клапана аналогична применяющимся вакуумным системам на автоцистернах и насосно-рукавных автомобилях.
В верхней части насосного отсека размещается щит с контрольно-измерительными приборами. На щите смонтированы три дистанционных термометра для контроля температуры воды и масла в дизельном двигателе, электрический тахометр для замера частоты вращения вала двигателя, мановакуумметр и манометр центробежного пожарного насоса. В насосном отсеке расположены также рычаги управления двигателями.
Для механизации опускания и подъема всасывающих рукавов с сеткой на автомобиле предусмотрена ручная лебедка с блоком грузоподъемностью 160 кг, которая устанавливается в специальные гнезда на задней панели кузова автомобиля над всасывающим патрубком. Вылет стрелы лебедки 4 м, длина каната 11,5 м.
Пожарное оборудование на автомобиле размещается в отсеках кузова. В комплект пожарного оборудования входят: два всасывающих резинотканевых рукава диаметром 200 мм и длиной 4 м, всасывающая сетка СВ-200, два тройника 200×150×150 и четы-рехходовых разветвления Р-150. Напорные рукава вывозятся на рукавном пожарном автомобиле АР-2(131)-133.
Пожарными частями и отрядами технической службы в гарнизонах пожарной охраны изготовляются различные пожарные автомобили оригинальной конструкции. В настоящее время можно указать на эксплуатирующиеся машины порошкового тушения на базе муковоза, автоцистерны вместимостью емкости для воды 15—18 тыс. л, автомобили первой помощи с запасом воды 200— 300 л и др. Создание таких машин обусловлено особенностями обслуживаемых регионов.
Устройство пожарного автомобиля газового тушения
Автомобили газового тушения (АГТ)
АГТ предназначены для тушения пожаров в закрытых объемах объектов с большими материальными ценностями. К ним относятся музеи, архивы, банки, склады. Кроме того, они могут применяться для тушения пожаров в аккумуляторных, в электроустановках, кабельных тоннелях и др.
Объемное тушение основано на создании в защищенном объекте среды, не поддерживающей горения. Наряду с возможностью быстрого тушения этот способ обеспечивает предотвращение взрывов при накоплении в помещении горючих газов и паров. В качестве огнетушащих составов при этом способе тушения используют инертные газы. К ним относятся двуокись углерода (СО 2 ), азот ( N 2 ) и др. Наиболее широко применяются СО 2 . В АГТ он в количестве 25…30 кг закачивается в баллоны вместимостью 40 л. Следовательно, коэффициент наполнения баллонов находится в пределах 0,62…0,70. Рабочее давление СО в баллонах считается равным 15 МПа. Максимальное его значение не должно превышать 25 МПа.
Принципиальная схема углекислотной установки показана на рис.9.36. При открытом вентиле или запорно-пусковой головке 2 углекислота из баллона 1 поступает в коллектор 3. При открытом вентиле 4 коллектора углекислота по бронированному шлангу 5 поступает к раструбам 7 или лому-пробойнику. У основания каждого раструба или лома имеется кран 6 нажимного действия, позволяющий начинать тушение и прерывать подачу углекислоты непосредственно возле очага пожара.
Запас двуокиси углерода, а следовательно, и количество баллонов на АГТ могут быть различными. Этим обусловливается компоновка АГТ и схемы газовых коммуникаций.
Основные параметры технических характеристик АГТ, выпускаемых заводами, представлены в приводимой ниже таблице.
Число мест боевого расчета
Максимальная скорость движения
Количество рукавных линий/катушек
Масса СО 2 в баллоне
Продолжительность выпуска СО 2
Длина рукава на катушках
Полная масса АГТ
Каждый АГТ состоит из следующих частей: шасси, кузова, баллонных секций и рукавных катушек, рабочего и сигнального коллекторов, дополнительного оборудования и ПТВ, включающего раструбы, ломы- пробойники можно менять местами.
Все рассматриваемые модели АГТ имеют особенности компоновок.
На АГТ-0,25 пять баллонов размещены за кабиной водителя горизонтально с уклоном 15 0 в сторону выпускных головок. Это позволило снизить высоту установки и равномерно разделить нагрузку на площади пола кузова. Четыре баллона размещены в кормовой части платформы автомобиля над секцией для ПТВ. Две рукавные катушки размещены над баллонами на корме пола кузова. Все оборудование размещено внутри бортового кузова и закрыто сверху тентом.
На автомобиле применено пусковое устройство, которым приводится в действие каждый баллон. Это позволяет включать любое количество баллонов.
На АГТ-0,6 четыре баллонные секции (рис.9.37), состоящие каждая из шести баллонов, размещены (по две секции) в передней и задней части кузова. Каждый баллон 1 соединен рабочей трубкой 2 через обратный клапан с рабочим коллектором. Пусковые устройства 3 позволяют вскрывать три баллона с СО 2 . В средней части кузова размещены четыре рукавные катушки 5 по две с каждой стороны. На катушки намотаны резиновые рукава различной длины. Катушки позволяют разматывать с них рукава требуемой длины. На них имеются клапаны 4, обеспечивающие подачу углекислоты только в те рукава, которые предполагается использовать при тушении пожара. На свободных концах рукавов установлены раструбы или ломы-пробойники.
Кузов АГТ-0,6 (рис.9.38) имеет цельнометаллическую конструкцию. Он состоит из каркаса, крыши с рифленым настилом и ограждения по периметру. В каркасе устроены отсеки для баллонных секций и рукавных катушек. Отсеки рукавных катушек закрыты шторной дверью. Боковые стенки отсеков для баллонных секций закрываются дверьми, состоящими из двух половинок. Откидная лестница сзади обеспечивает подъем на крышу кузова.
АГТ-1 имеет свои особенности компоновки. За кабиной в кузове сооружены четыре секции по 10 баллонов с каждой стороны. В двух секциях в кормовой части кузова размещены рукавные катушки по две с каждой стороны. Все секции закрываются шторными дверями.
Большим недостатком АГТ является то, что заполнение баллонов диоксидом углерода возможно только их взвешиванием. Выполнение этой процедуры требует больших затрат труда.
Автомобили газоводяного тушения (АГВТ)
В перечне пожарных автомобилей целевого применения АГВТ занимают особое положение. Это обусловлено как областью их применения, так и спецификой механизма тушения пожара.
Основу АГВТ составляют турбореактивные двигатели (ТРД). Высокая скорость их отработавших газов (рис.9.39) обусловливает гидродинамический срыв пламени. Особенно эффективным он оказался при тушении горящих нефтяных и газовых фонтанов. Для улучшения механизма тушения в струю отработавших газов вводят воду. Это, хотя и снижает их скорость и температуру (рис.9.40), но обеспечивает охлаждение фронта пламени горящего фонтана.
Впервые АГВТ был применен в нашей стране в 1967 г., когда успешно был потушен пожар нефтяного фонтана с дебитом 6000 т/сутки. С тех пор тушение горящих газовых (нефтяных) фонтанов осуществляется в основном АГВТ.
Для рационального тушение пожаров АГВТ должны удовлетворять ряду требований:
базовое шасси для них должно быть высокой проходимости, так как они используются в условиях бездорожья;
ТРД должны иметь большую тягу с достаточно большим количеством отработавших газов;
направление огнетушащей струи (отработавшие газы и введенная в них вода) должно регулироваться в вертикальной или горизонтальной плоскостях;
в конструкции АГВТ должны предусматриваться устройства, обеспечивающие его устойчивость при работе ТРД.
АГВТ состоит из базового шасси 1 (рис.9.41), турбореактивного двигателя 6, подъемно-поворотного устройства для него 7, лафетных стволов 5, цистерны 4 с топливом для ТРД, тепловой защиты 3 и бака 10 для воды, обеспечивающей защиту от теплового излучения.
Управление направлением газоводяной струи турбореактивного двигателя 6 осуществляется гидроприводами, включенными в гидравлическую систему (рис.9.42). В нее входят гидромотор 8 поворота двигателя, гидроцилиндры 9 его подъема, гидроцилиндры 10 блокировки рессор и гидромотор насосного агрегата 11, питающего систему орошения.
Гидравлическая жидкость из бака 1 может подаваться насосами 3,4 или 17 в напорную линию Р . От нее через соответствующие клапаны 7 или гидрораспределители 13 она поступает в исполнительные механизмы. При их выключении гидравлическая жидкость поступает к гидрораспределителю 13, а затем по трубопроводу Т через фильтр 16 в бак 1. По дренажному трубопроводу 18 жидкость сливается в бак 1 от гидронасоса 3 и гидромоторов 8 и 11.
В качестве гидравлической жидкости применяют масло ВМГ3, МГЕ и др. масла. Давление в системе 16 МПа.
Подача воды в поток отработавших газов осуществляется лафетными стволами. Они укрепляются на корпусе ТРД так, что водяные струи входят в газовый поток на расстоянии 1…2 метров от сопла ТРД.
На АГВТ устанавливают лафетные стволы с диаметром насадка 36 мм и расходами 20 л/с. Вода к ним подается от ПНС, насосно-рукавных автомобилей или пожарных автоцистерн.
При тушении пожаров АГВТ устанавливают на небольших расстояниях от горящего факела. Поэтому на них предусматривается защита от тепловых потоков до 25 кВт/м 2 для обеспечения безопасной работы.
Для защиты АГВТ от теплового потока пожара устанавливают оросители щелевого типа. Щелевые насадки ориентированы на орошение кабины боевого расчета, цистерны с горючим для ТРД и бака с горючим для АГВТ и колес. Для защиты от теплового излучения горящего факела рекомендуется применять съемные экраны из асбестоткани и других материалов. Ими возможно защищать колеса автомобиля, бензобаки, кабину.
Система запуска и управления ТРД дистанционная. Пульт управления выносной. Управление возможно на расстоянии до 50 м. На АГВТ предусматривается с лоринготелефонной аппаратурой.
Одним из параметров, характеризующих совершенство ТРД, является тяга. Она находится в пределах 10…50 кН. Тяга ТРД является причиной опрокидывающей силы. Поэтому становится важным обеспечение устойчивости АГВТ против опрокидывания.
Опрокидывающая сила Р 0 равна (рис.9.43)
где: Т – тяга, Н; R — реактивная сила водяной струи, Н
Реактивная сила водяной струи определяется
где: ω — площадь насадка лафетного ствола, м 2 ; р – давление у насадка, Па; n — количество лафетных стволов.
В вертикальной плоскости опрокидывающая сила в поперечном направлении равна
В горизонтальной плоскости ее величину определим по формуле
Опрокидывание произойдет в случае R в = 0, тогда можно записать
где: М у –момент удерживающий, Нм; М о – момент опрокидывающий, Нм.
Из рис.9.43 можно записать:
где: G a — сила веса, Н.
Сила веса определяется по формуле
где: m — масса автомобиля, кг; g — земное ускорение, м/с 2 .
Сила опрокидывающая, Н
Зная величины М у и М о , определяют запас устойчивости
Запас устойчивости для грузоподъемных стреловых машин принимается равным 1,4. При работе ТРД сила тяги может резко изменяться, например, при резком изменении частоты вращения двигателя, поэтому запас устойчивости принимается К у ≥ 2. Для повышения устойчивости АГВТ необходимо применять блокировку рессор.
Некоторые параметры технических характеристик АГВТ приведены в табл.9.7.
Продолжительность маневров ТРД достаточно мала. Так, ТРД АГВТ-150 время поворота в любую сторону до максимального значения равно 8 с, вверх – 13, а вниз – 4 с.
