8. Рукавно-насосные системы

8.1 Виды насосно-рукавных систем

Воду из водопровода отбирают через пожарный гидрант передвижными пожарными автонасосами или мотопомпами (рис. 8.1). При отсутствии водопровода с достаточным для тушения пожара расходом воду забирают передвижными пожарными насосами из естественных (реки, озера, пруды и т. п.) и искусственных водоемов (резервуары, копани и т. д.).

Для нормальной работы передвижных пожарных насосов к водоемам устраивают специальные подъезды и пирсы. Для подачи воды во время пожара предусматривают прокладку насосно-рукавных систем.

Выбор того или иного вида насосно-рукавных систем диктуется характеристикой водопровода (водоотдачей, удаленностью гидранта от очага пожара), характером развития пожара и рядом других показателей, определяющих тактические схемы развертывания техники.

Р исунок – 8.1 – Схема отбора воды из водопровода пожарным насосом

1 — пожарная подставка, 2 — водопровод; 3 — водопроводный колодец; 4 — пожарный гидрант, 5 — пожарная колонка, 6 — рукавная линия, 7 — пожарный автонасос; 8 — пожарный рукав, 9 — пожарный ствол

Если тушение пожара возможно при подаче небольшого расхода воды, то от передвижного пожарного насоса прокладывают одну рукавную линию. Такой вид насосно-рукавной системы называется простейшим соединением (рис. 8.2, а).

Р исунок 8.2 - Виды насосно-рукавных систем

а — простейшее соединение, б — последовательное соединение, в — смешанное соединение,

1 — насос, 2 — магистральная рукавная линия, 3 — рабочая рукавная линия, 4 — пожарный ствол

Если для тушения пожара воды, содержащейся в автоцистерне пожарного автомобиля, недостаточно, то от передвижного пожарного насоса прокладывают магистральную рукавную линию до места пожара и к ней подсоединяют рабочие рукавные линии.

Если к магистральной рукавной линии подсоединена одна рабочая рукавная линия (см. рис. 8.2, б), то такой вид насосно-рукавной системы называется последовательным соединением.

Если к магистральной рукавной линии подсоединяется несколько рабочих рукавных линий (см. рис. 8.2, в), то такой вид насосно-рукавной системы называется смешанным соединением.

Для борьбы с крупными пожарами применяют лафетные стволы. К таким стволам вода, как правило, подается одновременно по нескольким магистральным линиям. Такой вид насосно-рукавной системы называется параллельным соединением.

8.2 Расчет насосно-рукавных систем

Р асчет насосно-рукавных систем сводится к определению требуемого напора насоса в зависимости от расхода воды, подаваемой к месту пожара. Для определения этих параметров строится расчетная схема (рис. 8.3).

Рисунок 8.3 – Расчетная схема насосно-рукавной системы

1 — пожарный автонасос, 2 - рукавная система; 3 — пожарный ствол

Гидравлические расчеты насосно-рукавных систем сводят к решению трех основных задач.

1. Определение напора насоса, если заданы расчетный расход воды (напор перед пожарным стволом), вид насосно-рукавной системы, а также длина и диаметр рукавов.

2. Определенно расхода воды по заданному напору насоса.

3. Определение предельной длины насосно-рукавной системы по расчетному расходу воды и напору насоса.

1. Определение напора насоса. Требуемый напор насоса Н (м) определяют по формуле

Н=h_р+Н_с+z₁+z₂+h_в, (5)

h_р — потери напора в рукавной системе;

Н_с — свободный напор перед стволом;

z₁ — высота подъема стволов над осью насоса;

z₂ —высота всасывания;

h_в — потери напора во всасывающей линии.

Для практических расчетов напор насоса определяют по формуле

H=S_сист Q²+z , (6)

S_сист — сопротивление рукавной системы, зависящее от вида рукавной системы и диаметра установленных на ней пожарных стволов;

Q — расчетный расход воды; z — высота подъема пожарных стволов над осью насоса

2. Определение расхода воды по заданному напору. При определении расхода воды учитывают характеристику рукавной системы и рабочий режим насоса. Задачи о совместной работе насосов и рукавных систем решают графически и аналитически. При аналитическом решении задач о совместной работе насоса с рукавной системой используют уравнение, характеризующее параметры насоса, и уравнение (6), характеризующее параметры рукавной системы:

H=S_сист Q²+z

Для расчета расхода воды, подаваемой насосно-рукавной системой, из уравнения (6) получим формулу

. (7)

3. Определение предельной длины рукавной системы. Задачу определения предельной длины рукавной системы решают графически и аналитически, если заданы расчетный расход Q и высота подъема стволов z.

Например, для последовательного соединения рукавов (рис. 8.3. б) напор насоса вычисляется по формуле (6)

H=S_сист Q²+z,

где сопротивление системы будет равно

S_сист = n_р×s_р,

где s_р — сопротивление одной рукавной линии;

n_р – число рукавов.

Решив уравнение (6) относительно n_р, определим предельное число рукавов для данного вида рукавного соединения:

n_р = (H – z)/s_pQ² .

Количество пожарных рукавов в магистральной линии от водоисточника до места пожара определяется по формуле:

n = 1,2L/l_p ,

где L – расстояние от места пожара до водоисточника, м ;

l_p – средняя длина одного пожарного рукава (обычно l_p =20 м).