Подача воды вперекачку

При недостатке воды на месте пожара руководитель тушения обязан организовать бесперебойную подачу ее с удаленных водоисточников путем перекачки пожарными машинами или подвоза автоцистернами.

Рациональным расстоянием для перекачки воды считается такое, при котором боевое развертывание подразделений обеспечивается в сроки, когда к моменту подачи огнетушащих средств пожар не принимает интенсивного развития. Это зависит от многих условий, и в первую очередь от тактических возможностей гарнизона пожарной охраны. Так, при наличии в гарнизоне одного рукавного автомобиля рациональным расстоянием для организации подачи воды вперекачку можно считать до 2 км, а при наличии двух рукавных автомобилей - до 3 км. При отсутствии в гарнизонах рукавных автомобилей перекачку целесообразно осуществлять при расстояниях до водоисточников не более 1 км.

Для успешного осуществления боевых действий, связанных с перекачкой воды, в гарнизонах пожарной охраны должны быть взяты на учет все участки с неудовлетворительным водоснабжением, удаленными водоисточниками и составлены оперативные карточки,

Перекачка воды на пожар осуществляется следующими основными способами: из насоса в насос (рис. 4.6); из насоса в цистерну пожарной машины (рис. 4.7); из насоса через промежуточную емкость (рис. 4.8). В некоторых случаях используют сочетания этих способов в одной системе перекачки.

Для устойчивой работы систем перекачки воды необходимо соблюдать соответствующие условия. Например, на водоисточник следует установить наиболее мощный пожарный автомобиль с насосной установкой. При перекачке из насоса в насос на конце магистральной рукавной линии (при входе во всасывающую полость следующего насоса) необходимо поддерживать напор не менее 10 м, при перекачке из насоса в цистерну пожарной машины - не менее 3,5 - 4 м. Через промежуточную емкость воду подают, как правило, на излив с небольшим напором на конце линии (если емкость подземная) или с подпором, немного большим высоты емкости, если она наземная.

Важными условиями перекачки также являются: необходимость организации связи между водителями пожарных машин, синхронность работы насосов; поддержание напора на насосах, который обеспечивал бы длительность и устойчивость системы подачи воды; назначение наблюдателей за поступлением воды в автоцистерны и ее уровнем; создание резерва рукавов на линии перекачки из расчета один на 100 м; назначение постов на линии перекачки для контроля за работой насосно-рукавной системы.

Требуемое количество пожарных машин для перекачки воды устанавливают аналитически, по таблицам, графикам и экспонометрам (пожарно - техническим линейкам). В расчетах необходимо учитывать выбранный способ перекачки, тактико-техническую характеристику пожарной техники, наличие пожарных водоемов и других емкостей по трассе перекачки; число, тип и диаметр пожарных рукавов, рельеф местности. При этом расстояние от места пожара до водоисточника следует принимать не по местности, а по длине рукавной линии, проложенной по трассе перекачки, которая определяется по формуле (4.10). Ниже приведена последовательность аналитического метода расчета требуемого количества пожарных машин для перекачки воды.

Сначала определяют предельное расстояние до головной пожарной машины

N_гол = [H_н- (H_р ± Z _м± Z_ст)] ¤ S · Q² ,(4.12)

где N_гол - предельное расстояние от места пожара до головной пожарной машины в рукавах, шт.: H_н - напор на насосе пожарной машины, м; Z _м - высота подъема (+) или спуск (—) местности, м; Z_ст - высота подъема (+) или спуск (—) пожарного ствола или другого прибора подачи огнетушащего средства на основе воды, м; H_р — напор у, равный H_ст + 10 м, S - сопротивление одного рукава магистральной линии (см. табл. 4.5); Q — разветвления суммарный расход из стволов, подсоединенных к одной наиболее нагруженной магистральной линии, л/с.

Если от головного автомобиля до ствола (ручного или лафетного) проложена рукавная линия одного диаметра, то в формуле (4.12) вместо напора у разветвления H_р принимают напор у ствола H_ст или другого прибора подачи, например у пенного ствола H_свпилигенератора H_ст.

Одним из условий перекачки является установка головного автомобиля ближе к месту пожара, поэтому по формуле (4.12) расстояние определяют в случаях, когда на пожар прибывает ограниченное количество пожарных машин.

После определения предельного расстояния до головной пожарной машины вычисляют расстояние между машинами, работающими вперекачку (длину ступени перекачки) в рукавах по формуле:

N_м.р. = [H_н- (H_вх ± Z _м)] ¤ S · Q² , (4.13)

где N_м.р - расстояние между машинами в системе перекачки в рукавах, шт.; H_н - напор на насосе, м; H_вх - напор на конце магистральной рукавной линии ступени перекачки (принимается в зависимости от способа перекачки),м; Z _м - подъем или спуск местности, м.

Если подъем или спуск местности наблюдаются на участке головной пожарной машины, то при определении длины ступеней перекачки их не учитывают, а учитывают при определении расстояния до головного автомобиля. Если подъем или спуск отмечается на отдельных ступенях или на всей трассе перекачки, тогда его учитывают при определении длины ступеней или, исходя из конкретных условий, учитывают при нахождении всех предельных расстояний, чем создается определенный запас напора на насосах.

Далее определяют расстояние от водоисточника до места пожара в рукавах, используя формулу (4.10), а потом находят количество ступеней перекачки по формуле:

N_ступ = (N_р - N_гол) ¤ N_м.р. , (4.14)

где N_ступ – число ступеней перекачки, шт.; N_р - расстояние от места пожара до водоисточника в рукавах, шт.; N_гол - расстояние до головной пожарной машины от места пожара в рукавах, шт.; N_м.р. - расстояние между машинами, работающими вперекачку (ступенями), в рукавах, шт.

В заключение определяют общее количество пожарных машин для перекачки воды:

N_м = N_ступ + 1,(4.15)

При установке головной пожарной машины у места пожара расстояние принимают, как правило, 20 м или фактически оставшееся после определения предельных расстояний между ступенями перекачки. При этом фактическое расстояние до головного автомобиля можно определить по формуле:

N_г.ф. = N_р - N_ступ · N_м.р. , (4.16)

где N_г.ф. -фактическое расстояние до головного автомобиля в рукавах, шт.; N_ступ -число ступеней перекачки, шт.; N_м.р. - расстояние между машинами в системе перекачки в рукавах, шт.

Если расчет проводился для каждой ступени в отдельности, то число рукавов суммируют по всем ступеням перекачки.

Пример 1. Для тушения пожара необходимо подать три ствола Б с диаметром насадка 13 мм, максимальная высота подъема стволов 10 м. Ближайшим водоисточником является пруд, расположенный на расстоянии 1500 м от места пожара, подъем местности равномерный и составляет 12 м. На пожар прибыли АЦ-40(130)63А, два АН-40 (130) 64А и рукавный автомобиль АР-2, укомплектованный прорезиненными рукавами диаметром 77 мм.

Определить, достаточно ли пожарных машин для перекачки воды на тушение пожара.

Решение.

1. Принимаем способ перекачки из насоса в насос по одной магистральной линии.

2. Определяем предельное расстояние до головного пожарного автомобиля в рукавах

N_гол = [H_р- (H_вх ± Z _м + Z_ст )] ¤ S · Q² = [90 - (50 + 0 + 10 )] ¤ 0,015 · (11,1)² =16,6 рукавов

Число рукавов округляем до целого числа в меньшую сторону, т.е. 16.

3. Определяем предельное расстояние между машинами, работающими вперекачку, в рукавах

N_мр = [H_н- (H_вх + Z_м )] ¤ S · Q² = [90 - (10 + 12)] ¤ 0,015 · (11,1)² =37,8 рукавов

Принимаем 37 рукавов.

Определяем расстояние от водоисточника до пожара с учетом рельефа местности

N_р = 1,2 · L / 20 = 1,2 · 1500 / 20 = 90 рукавов

5. Определяем число ступеней перекачки

N_ступ = (N_р – N_гол) / N_м.р. = (90 - 16) / 37 = 2 ступени

Определяем количество пожарных машин для подачи воды вперекачку

N_м = N_ступ + 1 = 2 + 1

7. Определяем фактическое расстояние до головного пожарного автомобиля с учетом установки его ближе к месту пожара

N_ступ = N_р – N_ступ · N_м.р. = 90 – 2 · 37 = 16 рукавов

Следовательно, головной автомобиль приблизить к месту пожара нельзя, так как полученное расстояние совпадает с предельным.

В случаях когда перекачку осуществляют по местности с равномерным уклоном или подъемом, требуемое количество машин для перекачки можно определить по формуле

N_м = [(H_м.р.л. ± Z _м) ¤ (H_н - H_вх) ] + 1, (4.17)

где H_м.р.л. -потери напора в магистральной рукавной линии, м [определяют по формуле (4.9)]; Z _м - подъем или спуск местности, м; H_н -напор на насосах,м; H_вх - напор на конце магистральной рукавной линии ступени перекачки, м.

Для уменьшения времени в практических расчетах перекачки воды на пожар пользуются табличным методом определения предельных расстояний. Например, для определения предельных расстояний до головного автомобиля можно пользоваться таблицами 4.10 - 4.14 и рекомендациями, данными в разд. 4.3, а расстояние между машинами (ступенями перекачки) - по табл. 4.16 - 4.18. В расчетах целесообразно пользоваться также прил. 4 - 10.

ТАБЛИЦА 4.16. РАССТОЯНИЕ МЕЖДУ НАСОСАМИ ПРИ ПЕРЕКАЧКЕ ВОДЫ ПО ПРОРЕЗИНЕННЫМ РУКАВАМ ПО СХЕМЕ ИЗ НАСОСА В НАСОС

Примечания: 1. Напор на входе в последующий насос при перекачке равен 10 м.

2. При определении расстояния между насосами, работающими вперекачку, подъем местности не учитывался. 3. Напор на насосе головного автомобиля определяют по табл. 4.11.

ТАБЛИЦА 4.17. РАССТОЯНИЕ МЕЖДУ НАСОСАМИ ПРИ ПЕРЕКАЧКЕ ВОДЫ ПО ПРОРЕЗИНЕННЫМ РУКАВАМ ПО СХЕМЕ ИЗ НАСОСА В НАСОС К ЛАФЕТНЫМ СТВОЛАМ

Примечания:

1. Напор на входе в последующий насос при перекачке равен 10 м.

2. При определении расстояния между насосами подъем местности не учитывался.

3. Напор на насосе головного автомобиля определяют по табл. 4.12.

ТАБЛИЦА 4.18. РАССТОЯНИЕ МЕЖДУ ПНС-110 ПРИ ПЕРЕКАЧКЕ ВОДЫ ПО ПРОРЕЗИНЕННЫМ РУКАВАМ ДИАМЕТРОМ 150 мм ПО СХЕМЕ ИЗ НАСОСА В НАСОС

Примечания: 1. Напор на входе в последующий насос ПНС-110 при перекачке равен 10 м.

2. При определении расстояния между ПНС-110, работающими вперекачку, подъем местности не учитывался.

3. Напор на насосе головной ПНС-110 определяют по табл. 4.13.

Пример 2. Для тушения пожара необходимо обеспечить работу двух стволов Б с диаметром насадка 13 мм и один А с диаметром насадка 19мм. Максимальный подъем стволов на пожаре 10 м. Ближайший водоисточник - река на расстоянии 1200 м от места пожара, подъем местности равномерный и составляет 8 м. Опреде­лить число пожарных автонасосов АН-40(130)64А для перекачки воды, если они укомплектованы прорезиненными рукавами диамет­ром 77мм.

Решение.

1. Принимаем способ перекачки из насоса в насос по одной магистральной линии.

2. Определяем предельное расстояние до головной пожарной ма­шины от места пожара при обеспечении работы двух стволов Б и одного А. Максимальный рабочий напор на насосе принимаем рав­ным 90м, высота подъема стволов 10 м по условию. Следовательно, напор для преодоления сопротивления магистральной рукавной линии будет составлять

H_м.р.л = 90- 10 _л = 90 м.

По табл. 4.10 определяем, что при напоре на насосе 80 м предель­ное расстояние до головной пожарной машины составляет 12 рукавов,

3. Определяем предельное расстояние между машинами, рабо­тающими вперекачку. Напор на насосе 90 м, подъем местности 8 м по условию. Следовательно, для преодоления сопротивления в ма­гистральной линии и создания напора на входе в последующий на­сос расходуется 82 м напора на насосе. По табл. 4.16 определяем, что при напоре на насосе 82 м предельное расстояние между авто­насосами составит 21 рукав.

4. Определяем расстояние от реки до места пожара с учетом рельефа местности в рукавах

N_р = 1,2 · L / 20 = 1,2 · 1200 / 20 = 72 рукава

5. Определяем количество ступеней перекачки

N_ступ = (N_р – N_гол) / N_м.р. = (72 - 12) / 21 = 2,8 ступени

б. Определяем требуемое количество пожарных машин дли пе­рекачки воды

N_м = N_ступ +1 = 4 машины

7. Определяем фактическое расстояние до головной пожарной машины от места пожара с учетом ее приближенияN_г.ф. = N_р - N_ступ · N_{м.р. .} = 72 - 3 · 21 = 9 рукавов.

Следовательно, головной автонасос можно приблизить к месту пожара на расстояние 9 рукавов (180 м вместо первоначального 240м). Расчет перекачки воды к лафетным стволам с помощью автонасосов и ПНС осуществляют аналогично.

В условиях пожара расчет подачи воды вперекачку можно осу­ществлять по графикам потерь напора, представленным на рис. 4.5. При расчете предельные расстояния до головной пожарной машины определяют по формуле (4.12) и табл. 4.10...4.14.

При определении расстояния между машинами, работающими вперекачку, необходимо из рабочего напора вычесть потери напора на подъем местности и напор на входе в последующую пожарную машину. Полученный напор отыскать на оси ординат и из этой точки провести прямую, параллельную оси абсцисс до пересечения с графиком выбранной схемы боевого развертывания. Точку пересечения сносим на ось абсцисс и получим число рукавов между машинами, работающими вперекачку.

Пример 2. Определить расстояние между машинами, работающими вперекачку из насоса в насос по одной магистральной линии из прорезиненных рукавов диаметром 77 мм, если от головного автомобиля необходимо подать три ствола Б с диаметром насадков 13 мм, а подъем местности составляет 10 м.

Решение.

Рабочий напор на насосах, работающих вперекачку, принимаем 90 м. Из этого напора вычитаем подъем местности 10 м и напор на конце магистральной линии па входе в последующий насос, равный 10 м. Полученный напор 70 м находим на оси ординат и из этой точки проводим линию, параллельную оси абсцисс до пересечения с графиком 4 (см. рис. 4.5). Точку их пересечения сносим на ось абсцисс и получаем 42 рукава между машинами, работающими вперекачку (или 840 м). Остальные параметры N_р., N_ступ, N_м и N_гол определяем по методике, изложенной в предыдущих примерах.

Необходимо помнить, что если при одних и тех же расходах воду подавать по двум магистральным линиям, то расстояние между машинами, работающими вперекачку, увеличится в 4 раза [см. формулы (4.12) и (4.13)]. И наоборот, при подаче воды по двум магистральным линиям, не изменяя расстояния между машинами, расход воды на тушение пожара можно увеличить в 2 раза.