1 2 Т Температура окружающей среды, °с –50 0 50 50 100 Коэффициент теплопроводности , Вт/(мград) 0,4 0,3 0,2 3

Рис. 2.24. Зависимость коэффициента теплопроводности материала рукавов от температуры окружающей среды:

1 – напорный рукав с каркасом из нитей синтетических волокон и внутренним

гидроизоляционным покрытием из резины; 2 – напорный рукав из нитей натуральных волокон без внутреннего гидроизоляционного покрытия; 3 – напорный рукав

с каркасом из нитей синтетических волокон, внутренним гидроизоляционным покрытием из латекса и пропиткой каркаса латексом

Напорные рукава, поступившие в пожарную часть или на рукавную базу, после входного контроля навязываются на соединительные головки мягкой оцинкованной проволокой диаметром 1,6–1,8 мм (для рукавов диаметром 150 мм используется проволока диаметром 2,0 мм). После этого на рукав наносится маркировка принадлежности к рукавной базе или пожарной части. На рукавах, эксплуатируемых на рукавных базах, маркируется их порядковый номер. На рукавах, принадлежащих пожарной части, маркировка состоит из дроби, где в числителе указывается номер пожарной части, а в знаменателе – порядковый номер рукава. Далее рукава подвергаются гидравлическим испытаниям при эксплуатационном давлении, указанном в табл. 2.12.

Таблица 2.12

Испытательное (эксплуатационное) давление при проверке напорных рукавов на герметичность при техническом обслуживании и постановке на вооружение
Рабочее давление рукава, МПа	1,2	1,6	3,0
Испытательное давление, МПа	0,8±0,1	1,0±0,1	1,8±0,1

Рукава, выдержавшие гидравлические испытания, поступают на сушку и передаются для эксплуатации. На новые рукава заводят паспорта. Эксплуатируемые рукава испытывают после каждого применения, но не реже одного раза в 6 месяцев при давлениях, указанных в табл. 2.12.

После ремонта или по истечении гарантийного срока хранения, указанного в эксплуатационной документации, рукава испытывают на герметичность под давлением, указанным в табл. 2.13.

Таблица 2.13

Испытательное (эксплуатационное) давление при проверке напорных рукавов на герметичность при техническом обслуживании и постановке на вооружение
Рабочее давление рукавов, МПа	1,2	1,6	3,0
Испытательное давление, МПа	1,5±0,1	2,0±0,1	3,75±0,1

2.3. Гидравлическое оборудование

Гидравлическое оборудование является элементом пожарного оборудования и предназначено для формирования насосно-рукавных систем пожарных автомобилей (мотопомп) в целях обеспечения подачи огнетушащих веществ к месту тушения пожара.

В зависимости от назначения гидравлическое оборудование можно разделить на три группы (рис. 2.25).

Рис. 2.25. Классификация гидравлического оборудования

Группу гидравлической арматуры составляют такие устройства, как:

– колонка пожарная – предназначена для открывания (закрывания) подземных гидрантов и присоединения пожарных рукавов в целях отбора воды из водопроводных сетей на пожарные нужды (общие технические требования в ГОСТ 53250);

– пеносмеситель – устройство, предназначенное для получения водного раствора пенообразователя (общие технические требования в ГОСТ 53252);

– гидроэлеватор пожарный – предназначен для забора воды из водоисточников с уровнем, превышающим максимальную высоту всасывания насосов, а также для удаления из помещений воды, пролитой при тушении пожара.

Наиболее часто из применяемой группы гидравлического оборудования используются стволы пожарные.

Стволы пожарные – устройства, предназначены для формирования и направления огнетушащих струй. Они, в зависимости от пропускной способности и размеров подразделяются на ручные и лафетные, а в зависимости от вида подаваемого огнетушащего вещества – на водяные, пенные и комбинированные.

Ручные пожарные стволы предназначены для формирования и направления сплошной или распыленной струи воды, а также (при установке пенного насадка) струй воздушно-механической пены низкой кратности. Стволы в зависимости от конструктивных особенностей и основных параметров классифицируются на стволы нормального давления и стволы высокого давления (рис. 2.26).

Стволы нормального давления обеспечивают подачу воды и огнетушащих растворов при давлении перед стволом от 0,4 до 0,6 МПа, стволы высокого давления – при давлении от 2,0 до 3,0 МПа. Для стволов нормального давления определяющей характеристикой является условный проход соединительной головки. В связи с этим стволы подразделяют на типоразмеры с условным проходом (DN) 19, 25, 38, 50, 70.

Рис. 2.26. Классификация пожарных стволов

Для ручных пожарных стволов в соответствии с ГОСТ Р 53331 устанавливается следующая номенклатура показателей, которым они должны соответствовать (табл. 2.14).

Таблица 2.14

Показатели	Размерность	Ствол нормального давления			Ствол высокого давления
		DN 38	DN 50	DN 70
Рабочее давление, МПа	МПа	0,4–0,6	0,4–0,6	0,4–0,6	2–3
Расход сплошной струи, л/с, не менее	л/с	1,8	2,7	7,4	2,0
Дальность сплошной струи, м, не менее	м	20	30	32	23

Дополнительные показатели универсальных стволов и стволов-распылителей должны иметь значения не ниже, указанных в табл. 2.15.

Таблица 2.15

Показатели	Размерность	Ствол нормального давления			Ствол высокого давления
		DN 38	DN 50	DN 70
Расход распыленной струи, не менее	л/с	1,5	2,0	7,0		2,0
Дальность распыленной струи, м, не менее	м	9	11	15		15
Эффективная дальность распыленной струи, м, не менее	м	4	5	10		10
Средняя интенсивность орошения распыленной струи, , не менее		0,05	0,10	0,20		0,05
Угол факела распыленной струи, град, не менее	град	30	40	40		30

Дополнительные показатели стволов, формирующих защитную завесу, должны иметь значения не ниже, указанных в табл. 2.16.

Таблица 2.16

Показатели	Размерность	Ствол нормального давления
		DN 50	DN 70
Расход воды защитной завесы, л/с, не менее	л/с	0,9	2,3
Угол факела защитной завесы, град, не менее	град	120	120
Диаметр факела защитной завесы, м, не менее	м	2,5	3,0

Дополнительные показатели стволов, укомплектованных пенным насадком или вставкой с ОВ, должны иметь значения не ниже, указанных в табл. 2.17.

Таблица 2.17

Показатели	Размерность	Ствол нормального давления		Ствол высокого давления
		DN 50	DN 70
Расход раствора ОВ, л/с, не менее	л/с	2,7	7,4	2,0
Дальность, м, не менее	м	18	26	15
Кратность пены, не менее	-	9	9	9

В зависимости от конструктивного исполнения ручные стволы могут иметь широкие функциональные возможности (см. рис. 2.26). Так, отечественная промышленность производит ручные пожарные стволы, формирующие только водяную струю, РС-50 и РС-70, которые имеют одинаковую конструкцию и отличаются лишь геометрическими размерами. Они состоят из корпуса конической формы 1, внутри которого установлен успокоитель 2 соединительной муфтовой головки 3, предназначенной для присоединения ствола к напорному рукаву, ремня 4 для переноски ствола, сменного насадка 6. На корпус ствола насаживается оплетка красного цвета 5, обеспечивающая удобство удержания ствола в руках при работе (рис. 2.27).

Рис. 2.27. Ствол ручной пожарный РС-70:

1 – корпус; 2 – успокоитель; 3 – соединительная муфтовая головка;

4 – ремень; 5 – оплетка; 6 – насадок

Технические характеристики стволов, формирующих только сплошную водяную струю, представлены в табл. 2.18.

Таблица 2.18

Показатели	Размерность	Стволы пожарные ручные водяные сплошной струи с условным проходом
		DN 50	DN 70
Диаметр насадка Расход воды при давлении у ствола 0,4 МПа Дальность водяной струи Масса	мм л/с м кг	13 3,6 30,0 0,7	19 7,4 32,0 1,5

Универсальные ручные пожарные стволы предназначены для формирования как сплошной, так и распыленной струи воды и позволяют управлять ими.

Ствол СРК-50 состоит из корпуса 5, пробкового крана 3, насадка 12, соединительной напорной головки 6 (рис. 2.28).

Рис. 2.28. Ствол ручной пожарный СРК-50:

1, 2, 9 – каналы; 3 – пробковый кран; 4 – ручка; 5 – корпус;

6 – соединительная головка; 7, 10 – отверстия; 8 – полость;

11 – тангенциальные каналы; 12 – насадок

При положении ручки 4 пробкового крана 3 вдоль оси корпуса 5 поток жидкости проходит через центральное отверстие центробежного распылителя и далее выходит из насадка 12 в виде компактной струи. При повороте ручки крана на 90^° центральное отверстие перекрывается, и поток жидкости из полости 8 пустотелой пробки крана через отверстия 7 и 10 поступает в каналы 2 и 9. Через тангенциальные каналы 11 жидкость попадает в центральный распылитель и выходит из него закрученным потоком, который под действием центробежных сил при выходе из насадка распыляется, образуя факел с углом раскрытия 60^°. Аналогичный принцип работы заложен в конструкции универсальных стволов РСП-50 и РСП-70. Ствол РСКЗ-70 позволяет, кроме того, дополнительно формировать защитную водяную завесу.

Технические характеристики универсальных ручных пожарных стволов и ствола РСКЗ-70 с защитной завесой представлены в табл. 2.19.

Таблица 2.19

Показатели	Размерность	Стволы пожарные ручные водяные универсальные			С защитной завесой
		СРК-50	РСП-50	РСП-70		РСКЗ-70
		DN 50	DN 50	DN 70
1	2	3	4	5		6
Расходы воды при давлении у ствола 0,4 МПа: сплошной струи распыленной струи защитной струи Дальность струи при давлении у ствола 0,4 МПа: сплошной струи	л/с л/с л/с м	2,7 2,0 – 30	2,7 2,0 – 30	7,4 7,0 – 32		7,4 7,0 2,3 32

Продолжение таблицы 2.19

1	2	3	4	5	6
распыленной струи Угол факела защитной завесы Присоединительная арматура ствола Масса ствола	м град – кг	12 – ГМ-50 1,8	11 – ГМ-50 1,6	15 – ГМ-70 2,8	9,0 120 ГМ-70 3,0

Другие функции выполняют комбинированные ручные стволы. Они позволяют формировать как водяную, так и пенную струю. К таким стволам относится ствол ОРТ-50 (рис. 2.29).

Рис. 2.29. Ствол ручной комбинированный ОРТ-50:

1 – головка соединительная; 2 – корпус; 3 – головка; 4 – пеногенератор; 5 – рукоятка

Ствол ОРТ-50 формирует сплошные и распыленные водяные струи, дает возможность получить водяную завесу для защиты ствольщика от теплового воздействия, а также позволяет получать и направлять струю воздушно-механической пены низкой кратности. Его технические характеристики представлены в табл. 2.20.

Таблица 2.20

Показатели	Размерность	Ствол ручной комбинированный ОРТ-50
		DN 50
1	2	3
Рабочее давление Расход воды при давлении у ствола 0,4 МПа: сплошной струи распыленной периферийной струи (угол факела струи 30°) Дальность водяной струи: сплошной струи распыленной струи Рабочее давление при подаче пены Расход 4–6 % раствора ПО Кратность пены Дальность подачи пены Масса	МПа л/с л/с м м МПа л/с – м кг	0,4–0,8 2,7 2,0 30,0 14,0 0,6 5,5 10 25 1,9

В настоящее время распространяются пожарные стволы, позволяющие регулировать расходы воды. Такие стволы, как правило, изготавливают из алюминия (алюминиевых сплавов), от коррозии они защищены анодным покрытием. Ствол состоит из корпуса 1 и рукоятки 2 (рис. 2.30).

Рис. 2.30. Общий вид ствола пожарного ручного с регулируемым расходом

и регулируемой геометрией струи:

1 – головка изменения геометрии струи; 2 – регулятор расхода; 3 – шкала указателя расхода; 4 – рычаг перекрывного крана; 5 – муфтовая соединительная головка;

6 – рукоятка; 7 корпус ствола;

Корпус ствола имеет такие элементы, как головка изменения геометрии струи 3, регулятор расхода 4, муфтовая соединительная головка 5, рычаг перекрывного крана 6, шкала указателя расхода 7.

Ствол пожарный ручной комбинированный универсальный с регулируемым расходом имеет возможность формировать как компактные, так и распыленные струи воды. У ствола имеется вращающаяся зубчатая турбина, позволяющая образовывать капли диаметром от 0,2 до 0,4 мм.

Ствольщик, используя регулятор расхода, может изменять количество подаваемого огнетушащего вещества. Некоторые модели стволов могут дополнительно оборудоваться пенными насадками в целях получения пенных струй.

В России серийный выпуск универсальных стволов нового поколения начат с 2009 года. Наиболее широкий ряд таких стволов выпускается на Заводе пожарных роботов Инженерного центра пожарной робототехники «ЭФЭР».

Р учные стволы комбинированные универсальные (РСКУ) с регулируемым расходом типа РСКУ-50А (рис. 2.31) и РСКУ-70А являются базовыми стволами в серии РСКУ. Их отличительная особенность заключается в устройстве механизма перекрытия потока и регулирования расхода воды, выполненных в виде единого органа, что позволяет исключить целый перекрывной узел и упростить конструкцию ствола.

Рис. 2.31. Ствол руной комбинированный универсальный с регулируемым расходом воды РСКУ-50А:

1 – корпус; 2 – рукоятка; 3 – муфтовая соединительная головка; 4 – головка регулирования угла распыливания; 5 – водоуспокоитель; 6 – шток; 7 – тарельчатый клапан; 8 – ручка механизма перекрытия потока и регулирования расхода; 9 – ролик; 10 – кольцо; 11 – втулка расхода; 12 – направляющая канавка

При тушении ствол направляется на зону горения. Вращением рукоятки 8 производится подача струи в зону горения и одновременно устанавливается необходимый расход воды (пены). При вращении рукоятки 8 вместе с кольцом 10 и роликом 9 происходит вращательно-поступательное движение втулки расхода 11, соединенной с роликом 9, по направляющей канавке 12, и открывается кольцевой щелевой зазор между втулкой расхода 11 и тарельчатым клапаном 7. Величина этого зазора определяет расход воды (пены) на выходе из ствола. Увеличение расхода происходит не скачкообразно, а с плавным нарастанием, регулируемым самим ствольщиком, 2 для избегания резкой отдачи от реакции струи, особенно ощутимой при больших расходах. Вращением поворотной головки 4 устанавливается форма струи - от прямой до защитного экрана (под углом 120 град).

Тактико-технические характеристики стволов РСКУ-50А и РСКУ-70А приведены в табл. 2.21.

Таблица 2.21

Показатели	Размерность	Ручные стволы комбинированные универсальные с регулируемым расходом
		РСКУ-50А	РСКУ-70А
Условный проход Рабочее давление Расход при давлении у ствола 0,4 МПа: воды раствора пенообразователя Дальность струи не менее: сплошной распыленной с углом факела 400 пенной Кратность пены, не менее Диапазон угла факела распыленной струи	- МПа л/с м - град.	DN50 0,4-0,6 2; 4; 8 2; 4; 8 35 18 25 9 0-120	DN70 0,4-0,6 6; 9; 12; 15 6; 9; 12; 15 45 20 26 9 0-120

Для оценки тактико-технических возможностей пожарных стволов определяющими являются параметры формирующейся на стволе струи. Теория струй детально изучается в курсе гидравлики, поэтому будут рассмотрены лишь некоторые ее составляющие.

Если струю пожарного ствола направить вертикально вверх, то она будет иметь два характерных участка (рис. 2.32): S_к – компактную часть струи и S_в – максимальную высоту струи. Как правило, водяные стволы на пожарах работают не вертикально вверх, а под определенным углом α. Если при одном и том же напоре у насадка постепенно изменять угол наклона ствола, то конец компактной части струи будет описывать траекторию, которая называется радиусом действия компактной струи R_к.

Рис. 2.32. Характерные участки для струй ручных пожарных стволов

Д

R_к

R_P

S_к

S_в

α

ля ручных стволов эта траектория будет близка к радиусу окружности

R_к = S_к. (2.6)

Минимальная длина компактных струй ручных стволов равняется в среднем 17 м; для ее создания у стволов с диаметром насадка 13,16,19,22 и 25 мм требуется создавать напор 0,4–0,6 МПа.

Расстояние от насадка ствола до огибающей кривой раздробленной струи R_р возрастает с уменьшением угла наклона α к горизонту:

R_р = β S_в, (2.7)

где β – коэффициент, зависящий от угла наклона α.

Наибольшая дальность полета струи по горизонтали наблюдается при угле наклона ствола α = 30°.

Важным параметром для ручных пожарных стволов является реакция струи – сила, возникающая при истечении жидкости из насадка ствола.

Известна зависимость для определения силы реакции струи F, H:

F = –2 p ω, (2.8)

где p = ρ g H; ω – площадь выходного сечения насадка, м²; ρ – плотность жидкости, кг/м³; g = 9,8 м²/с; H – напор на стволе, м.

Знак минус указывает, что сила реакции направлена в сторону, противоположную движению струи (рис. 2.33, б). Так, сила реакции струи для ручных стволов при напоре 0,4 МПа достигает 400 Н. Для ее компенсации требуется работа со стволом двух человек.

а

б

Рис. 2.33. Силы реакции струй ручных пожарных стволов:

а – для стволов пистолетного типа; б – для ручных пожарных стволов

В результате совершенствования конструкции разработаны ручные пожарные стволы пистолетного типа, сила реакции струи для которых разделяется на несколько составляющих и направлена вверх (рис. 2.33, а). Это значительно упрощает работу ствольщиков при тушении пожаров.

Стволы пожарные лафетные комбинированные (водопенные) предназначены для формирования сплошной или сплошной и распыленной с изменяемым углом факела струи воды, а также струи воздушно-механической пены низкой кратности. Лафетные стволы подразделяются на стационарные, монтируемые на пожарном автомобиле или промышленном оборудовании; возимые, монтируемые на прицепе, и переносные. В зависимости от вида управления стволы могут изготавливаться с дистанционным или ручным управлением.

Переносные лафетные стволы входят в комплект пожарных автоцистерн и насосно-рукавных автомобилей. Ствол пожарный лафетный комбинированный переносной СЛК-П20 (рис. 2.34) состоит из корпуса 1, двух напорных патрубков 3, приемного корпуса 4, фиксирующего устройства 5, рукоятки управления 6. В приемном корпусе имеется обратный шарнирный клапан, который позволяет присоединять и заменять рукавные линии к напорному патрубку без прекращения работы ствола. Внутри корпуса трубы ствола 1 установлен четырехлопастный успокоитель. Для подачи воздушно-механической пены водяной насадок на корпусе трубы заменяют на воздушно-пенный 2.

1

1

2

3

4

5

6

Рис. 2.34. СЛК-П20:

1 – корпус ствола; 2 – воздушно-пенный насадок; 3 – напорный патрубок; 4 – приемный корпус; 5 – фиксирующее устройство; 6 – рукоятка управления

Основные технические характеристики лафетного ствола ПЛС-П20 представлены в табл. 2.22.

Таблица 2.22

Показатели	Размерность	Диаметр насадка, мм
		25	28	32
Рабочее давление Расход воды Расход пены Длина струи: воды пены Кратность струи	МПа л/с м3/мин м м –	6,0 19 – 61 – –	6,0 23 12 67 40 6	6,0 30 – 68 – –

Современные лафетные стволы, за счет конструктивного исполнения, в отличие от лафетных стволов со сплошными струями (например СЛК-П20), способны формировать поток в виде летящего тумана (поток Jet Fog). На выходе из лафетного ствола, за кольцевым дефлектором, образуется вакуум, формирующий распыленную струю, которая при сопротивлении воздуха формируется в полидисперсную распыленную массу с размером частиц от 50 до 400 мкм. Полученная распыленная масса воды многократно превосходит по эффективности пожаротушения сплошные струи. Такие стволы выпускаются в комбинированном (водопенном) исполнении. Для формирования пены не требуется смены насадка. Распыленный раствор пенообразователя формирует в полете пену низкой кратности с баллистическими параметрами, приближающимися к показателям водяных струй.

Наиболее широкий ряд современных лафетных стволов выпускает ЗАО «ЭФЭР». Применяемые на этих стволах универсальные насадки позволяют изменять расход, угол факела распыления и формируют целый спектр струй- от прямой сплошной до защитного экрана. Насадки выпускаются в различном исполнении: автоматические, с регулируемым расходом; эжектируемые; дефлекторные и др.

На рис. 2.35 представлена конструкция ствола пожарного лафетного переносного с ручным управлением.

Рис. 2.35. Ствол пожарный лафетный переносной с ручным управлением

1 - патрубок входной; 2 - лафетное основание; 3 - обратный клапан; 4 - муфтовая соединительная головка; 5 - горизонтальный потоконаправляющий патрубок;

6 - вертикальный потоконаправляющий патрубок; 7 - потокоформирующий насадок;

8 - рукоять; 9 – фиксатор

Наведение лафетного ствола осуществляется рукоятью 8, а его фиксация в заданном положении фиксаторами 9. Поворотом бампера насадка 7 производится управление углом распыливания от прямой струи до факела с углом 90 град.

Возможно исполнение стволов пожарных лафетных переносных с дистанционным управлением (модели ЛСД – П20(15;25)У; ЛСД – П60(40;50)У). В табл. 2.23 представлены основные технические характеристики таких стволов.

Таблица 2.23

Показатели	Размерность	Стволы пожарные лафетные переносные
		ЛС-П20(15;25)У ЛСД-П20(15;25)У	ЛС-П40(20;30)У ЛСД-П40(20;30)У	ЛС-П60(40;50)У ЛСД-П60(40;50)У
Рабочее давление Расход воды Расход водного раствора пенообразователя Дальность струи при номинальном давлении, не менее: водяной сплошной распыленноы( под углом 30о) Кратность пены, не менее	МПа л/с л/с м м	0,4-0,8 15; 20; 25 15; 20; 25 50; 55; 59 30; 34; 35 7	0,4-0,8 20; 30; 40 20; 30; 40 55; 62; 70 34; 38; 43 7	0,6-1,0 40; 50; 60 40; 50; 60 70; 75; 80 43; 46; 49 7