Как работает насос при заборе воды из гидранта и водоема

Вакуумными насосами снабжены практически все пожарные автомобили. Установки служат для разных целей. Однако у каждой из них есть свои особенности: так, работа насоса при заборе воды из гидранта и из водоема в корне отличается.

Что такое вакуумная система пожаротушения

Это особый вид насоса, использующий вакуум для откачки воды. Действие установки заключается в вытеснении воздуха из насоса и заполнении его водой перед началом работы. Выделяют несколько типов устройств:

  1. Поршневой. Работает благодаря всасывающей тяге поршня. В поршневую полость ведут два трубопровода – один соединен с источником воды, другой выполняет функцию выходного отверстия. Во время движения поршня назад выходное отверстие закрывается, и вода по магистрали попадает в пространство насоса. Когда поршень двигается в обратном направлении, закрывается магистраль, соединенная с источником вещества, и жидкость выходит в пожарный рукав.
  2. Шиберный. Относится к пластинчатым гидромашинам. Принцип работы основан на вытеснении жидкости пластинами при движении ротора в пространстве установки. Ротор – это цилиндр из металла, в который вмонтированы пластины. В разрезе устройство выглядит как мельница с лопастями.
  3. Струйный. Работает на выхлопных газах автомобиля, используя принцип эжектора. Выхлопы поступают в струйный насос, создавая тягу и провоцируя всасывание воды.
  4. Водокольцевой. По своему принципу схож с шиберным насосом с одним только отличием – ротор с лопастями полностью погружается в рабочую жидкость. В процессе своего вращения жидкость прижимается к стенкам цилиндра.
  5. Диафрагменный. Работа устройства обеспечивается гибкой пластиной – диафрагмой, которая расположена над полостью насоса. С полостью соединены две магистрали – одна соединена с источником воды, другая – с пожарным рукавом. Когда диафрагма раздувается, выход полости перекрывается, камера (полость) наполняется жидкостью. После диафрагма сокращается обратно – в этот момент закрывается трубопровод, ведущий к источнику воды. Таким образом, жидкость поступает в рукав.
Принципиальные схемы поршневых насосов простого (слева), двойного (в середине) и дифференциального (справа) действия

Назначение и основные узлы

Вакуумная система пожаротушения предназначена для:

  • заправки автоцистерны (АЦ) путем закачки жидкости из источника (водоема или гидранта);
  • усиления давления в магистралях для увеличения подачи воды;
  • ликвидации возгорания путем перекачки воды из источника в пожарные рукава.

Основные элементы вакуумной установки:

  1. Узел управления насосом.
  2. Детектор заполнения. Когда насос наполняется водой, датчик отправляет сигнал на узел управления.
  3. Вакуумный затвор. Играет роль задвижки.
  4. Насос. Отвечает за отсасывание воздуха из полостей и линий перед началом работы.
  5. Клапан. Перекрывает нужные отверстия в процессе работы системы.
Центробежная модификация

Устройство вакуум-насоса

В настоящее время газоструйные насосы практически не используются из-за несоответствия экологическим требованиям: для работы установки нужны выхлопные газы, которые производит двигатель автомобиля. Все выхлопы после отработки насоса выходят в атмосферу. Шиберные и водокольцевые аппараты «не прижились» в пожарных автомобилях из-за сложности своего устройства и частых поломок системы.

Вакуумный пожарный насос

Наиболее часто в пожарных машинах используют поршневые и диафрагменные устройства.

Поршневой насос состоит из следующих деталей:

  • полость поршня;
  • отверстия входа и выхода;
  • поршень.

В обычном режиме поршень максимально приближен к отверстиям, воздуха в камере нет. В режиме работы отверстие входа соединяют с всасывающей линией, уходящей в источник огнегасящего вещества, а к отверстию выхода подключают пожарный рукав.

Цилиндр приводится в движение двигателем или пневматическим приводом. Когда поршень двигается назад, отверстие выхода закрывается, и под действием тяги полость заполняется водой. Затем поршень начинает движение в обратном направлении, перекрывая вход, и жидкость поступает в пожарные рукава.

В насосах возможна установка нескольких поршневых систем, соединенных с единым выходом (краном). При поочередной работе поршней вещество будет поступать в шланг постоянно.

На заметку. Главный недостаток поршневой установки в движении воды скачками.

Работа диафрагменного устройства выглядит несколько иначе. Насос состоит из следующих элементов:

  • отверстие входа;
  • полость насоса, оснащенная диафрагмой;
  • отверстие выхода.

В режиме ожидания в полости есть воздух, оба отверстия открыты. Перед началом работы диафрагма сокращается, выпуская воздух из камеры. После этого выходное отверстие перекрывается, и диафрагма приводится в движение двигателем. Расправляясь, она создает тягу, необходимую для закачки вещества в камеру насоса.

После этого входное отверстие перекрывается, а выходное освобождается. Мембрана сжимается, выталкивая жидкость. Для бесперебойного функционирования внутри насоса устанавливается несколько диафрагменных установок.

Как подготовить пожарный автомобиль к работе

Пожарный автомобиль (ПА) содержат в боевой готовности, то есть:

  • на борту укомплектовано пожарно-техническое вооружение;
  • машина заправлена моторным маслом и бензином;
  • цистерна наполнена водой, а пенобак – пенообразователем.

По приезде ПА на место пожара проводятся следующие действия по подготовке машины:

  1. Расположение автомобиля. Оно должно быть безопасным и в случае непредвиденных ситуаций не должно препятствовать быстрой эвакуации. Еще один критерий выбора места: пожарные линии, уходящие в источник, должны быть как можно короче, с наименьшим числом перегибов.
  2. Прокладка пожарных линий. Проводится по ситуации. Общее правило: сначала устанавливается всасывающая линия, потом – выходная.
  3. Включение насосной установки. В большинстве случаев работа завязана на двигателе машины. Систему включают только после расположения авто на месте тушения. Работа насоса «вхолостую» (без вещества) на серьезной мощности двигателя может сломать установку. Также запрещена длительная работа системы без воды на низкой мощности двигателя.

Испытание и проверка насоса

Перед началом работы проверяются некоторые параметры насоса:

  1. Время забора воды. Высота всасывания соответствует 700–750 см, длина всасывающего шланга не более 800 см. Время замеряется с начала работы системы до появления вещества в глазке затвора. Показатель, не превышающий 40 секунд, является нормой.
  2. Проверка «сухим вакуумом». На устройство устанавливают шланг длиной 8 м и диаметром 12,5 см. В конце линии ставится заглушка. Система включается и доводится до показателя вакуума не менее 0,075 МПа. После этого установку выключают. Время достижения значения в 0,075 МПа не более 40 секунд считается нормой. Допускается падение числа после выключения системы не более 0,013 МПа за каждые 2,5 минуты.
  3. Работа пеносмесителя. В качестве проверочной жидкости используют не пену, а воду. В АЦ закачивают вещество через шланг длиной в 400 см и диаметром 3,2 см при разных настройках дозаторов (от 1 до 5). Далее засекают время опорожнения 100 литров в каждом из режимов. Нормы по времени исчисляются показателями: 1 – 241–362 с; 2 – 120–181 с; 3 – 80–120 с; 4 – 60–90 с; 5 – 48–72 с.
  4. Проверка наличия течи давлением. Путем закачки жидкости давление в аппарате доводят до 0,1–0,11 МПа при закрученных вентилях системы. Далее установку проверяют на наличие негерметичных участков и течи.
Работа с помпой

Особенности работы с насосом без установки ПА на водоем

Вакуумный насос может использоваться как для закачки вещества из сторонних источников, так и для подачи состава из собственных ресурсов автомобиля. Процесс такой работы разбит на несколько этапов:

  1. Прокладка рукавных линий. Включает в себя как саму установку пожарных шлангов, так и проверку их крепления.
  2. Начало работы насоса. Осуществляется только после проверки закрытия всех кранов и вентилей системы. После этого из установки спускают воздух для образования устойчивого давления – обычно с помощью открытия вакуум-клапана.
  3. Активная фаза. На этом этапе открывают вентиль выходного отверстия и следят за смотровым глазком. Когда в нем виднеется вода, вакуум-клапан закрывают. Для поддержания напора в машине включают сцепление и увеличивают мощность двигателя. Таким образом спасатели добиваются показателей давления в 0,2–0,3 МПа.
  4. Непосредственная работа системы. Выходной запор отрывают, и вода поступает в шланг. Давление доводят до нужных показателей путем прибавления оборотов.
Пожарная насосная станция в работе

Правила

Особенности работы насоса при заборе воды от гидранта и из водоема отличаются. При закачке вещества из открытого источника нужна большая производительность насоса ввиду отсутствия встречного напора. Гидрант представляет собой водозабирающий кран, подсоединенный к магистрали – своего рода ответвление водопровода. Жидкость из него подается под напором, поэтому требуется меньшая тяга на забор вещества.

Подачи воды из цистерны

Порядок действий при использовании цистерны в качестве источника следующий:

  1. Убедиться в надежности крепления заглушки на всасывающем отверстии. При использовании собственных ресурсов автомобиля это ответвление насоса не используется.
  2. Выпустить воздух из насосной установки.
  3. Повернуть кран на магистрали цистерны. На этом этапе вода поступает в насос.
  4. Открыть выпускные задвижки насоса, пуская воду в рукава.
  5. Усилить работу двигателя для достижения необходимой производительности установки.

Забора воды из водоема

Во время закачки жидкости из местного водоема нужно соблюдать следующие правила:

  1. В этом процессе рекомендуется использовать всасывающую сетку. Приспособление надевается на конец всасывающей линии, опущенной в водоем, предотвращая забор крупных камней и песка, способных повредить насос. Рукав опускают под воду как минимум на 30 см. Недопустим спуск устройства на дно.
  2. Следует выключить привод аппарата и проверить, закрыты ли все краны системы. После этого включается вакуумная установка.
  3. Насос наполняется жидкостью за счет тяги, создаваемой вакуумом. После окончательного наполнения следует перекрыть доступ всасывающей линии.
  4. Наконец, нужно открыть выход насоса к рукавам.
Перекачка воды из водоема

Забора воды при неисправной вакуумной системе

Процесс закачки вещества при неисправностях системы напоминает работу с водоемом, но имеет особенности. Последовательность действий:

  1. Протянуть всасывающую линию, оборудованную сеткой, и поместить ее край под воду не менее, чем на 30 см.
  2. Убедиться, что все вентили системы закрыты.
  3. Начать отбор мощности и включить муфту сцепления установки.
  4. Освободить вакуум-клапан и выходной вентиль.
  5. Дождаться появления воды в глазке и окончания поступления воздуха.
  6. Закрыть вакуумный клапан.
  7. Включить сцепление и закрутить выходной вентиль.
  8. Показатель давления, устанавливаемый в системе – 1–1,5 МПа.
  9. Медленно освободить напорный вентиль.

Заполнения цистерны водой из пожарного гидранта

Откачка вещества из части водопровода представляет собой следующий алгоритм:

  1. Откинуть люк колодца гидранта и крышку самого устройства.
  2. Накрутить колонку на резьбу головки аппарата. В случае с надземным гидрантом делать этого не нужно – колонка перманентно установлена на устройство.
  3. К колонке подсоединить всасывающую линию.
  4. Выпустить воздух из установки.
  5. Открутить вентили водопровода и колонки.
  6. Понемногу открывая задвижки, поднять мощность работы двигателя.
Заполнения цистерны водой из пожарного гидранта

Подачи воды пожарными АЦ с помощью гидроэлеватора

Гидроэлеватор пожарный. При использовании гидроэлеватора последовательность действий выглядит следующим образом:

  1. Подсоединить к насосной установке необходимые элементы (рукава, стволы и гидроэлеватор).
  2. Убедиться в герметичности креплений, а также закрытом положении задвижек.
  3. Открыть штуцер и вакуум-клапан.
  4. Начать работу установки на малых оборотах.
  5. Открыть вентиль отверстия, ведущего из цистерны.
  6. Увеличить количество оборотов до 2000–2500 в минуту. Давление в аппарате должно находиться на уровне 0,5–0,6 МПа.
  7. Закрыть вакуум-клапан и отверстие, ведущее из цистерны.
  8. Давление поднимается до 0,9–1 МПа.
  9. Далее открывается штуцер. При этом давление в обратной линии не должно упасть ниже 0,05 МПа.
  10. Давление насоса нужно вновь поднять до 0,8 МПа.
Гидроэлеватор Г-600

Особенности использования пожарных насосов зимой

При использовании насоса в условиях отрицательных температур нужно следовать рекомендациям:

  1. Продувать систему после окончания работы. Процедура обеспечивает отсутствие лишней влаги внутри установки.
  2. Использовать второй набор рукавов. Мокрые после работы шланги нужно высушить на станции перед следующим вызовом. На время сушки рукава заменяются вторым комплектом.
  3. Использовать зимние моторные масла для деталей насосной установки. Пониженная вязкость смазочного материала поможет аппарату лучше справляться с нагрузками.
  4. Проверять вакуумный клапан на предмет примерзания. Делать это нужно регулярно, иначе не будет возможности спустить воздух из системы.
  5. Утепление и подогрев системы. Насосный отсек утепляют, нередко проводя в эту часть автомобиля дизельный обогреватель.

Выводы

Вакуумный насос по праву считается универсальным устройством для пожаротушения. При соблюдении некоторых правил особой эксплуатации аппарат можно использовать и для закачки воды из сторонних источников, и для подачи вещества из АЦ в шланги.

В современных моделях ПА продумана также система теплоизоляции и обогрева насосной установки. А как можно предотвратить авиакатастрофу, пожар на борту?

Оцените статью
Пожар и средства тушения
Добавить комментарий

Adblock
detector