4.1.2 Використання природних та штучних пожежних водоймищ

Для гасіння пожеж використовують запаси води природних і штучних вододжерел. Для забору води з цих вододжерел до них влаштовують під'їзди, обладнують місця водозабору. Час забору води з відкритих вододжерел залежить від типу всмоктувального апарату, герметичності всмоктувальній лінії насоса, потужності двигуна і відстані від осі насоса до дзеркала води.

Допустима висота всмоктування води, що подається на гасіння, залежить від її температури та наведена в таблиці 4.5

Таблиця 4.5 – Допустима висота всмоктування води

Температура води, °С	10	20	30	40
Максимальна висота всмоктування	7,0	6,5	5,7	4,8

Тривалість роботи пожежних машин, встановлених на водоймі з обмеженим запасом води, при подачі стволів на гасіння визначають за формулою:

,

(4.3)

де –запас води у водоймі; – кількість стволів; q_пр– витрата води з одного ствола

В практичних розрахунках тривалість роботи водяних стволів від пожежних автомобілів, встановлених на водоймища, приймають за табл. 4.7.

Забір і подача води на пожежу з вододжерел із незадовільними під'їздами і місцями водозабору представляють особливу складність. Так, якщо відстань від місця установки пожежного автомобіля до місця забору води по горизонталі невелика, воду забирають за допомогою подовженої всмоктувальної лінії. В цьому випадку слід пам'ятати, що всмоктувальна лінія повинна складатися не більше ніж з трьох-чотирьох рукавів довжиною по 4 м. При цьому висота всмоктування води не повинна перевищувати 4...5 м.

З вододжерел з поганими під'їздами воду можна забрати за допомогою переносних та причіпних мотопомп, які встановлюють та закріплюють на окремих майданчиках біля місця забору. Потім від мотопомпи вода подається на оперативні позиції або в ємність автоцистерни, від якої забезпечується робота стволів на пожежі рис. 4.3.

Рис. 4.3. Схеми подачі води на гасіння пожежі від пожежних мотопомп: а) до оперативних позицій на пожежі безпосередньо від пожежної мотопомпи б) поповнення ємності автоцистерни (що подає стволи) від пожежної мотопомпи.

Гранична відстань, на яку можна подати воду від мотопомп, встановлених на вододжерело, до стволів або в ємність автоцистерн, визначають за формулою:

(4.4)

де Н_н – максимальний робочий напір на насосі; h_пр - напір у приладів гасіння, м. При подаванні стволів від рукавних розгалузників замість h_пр приймають напір у розгалузників, який на 10 м більше напору у стволів (h_р= h_пр +10); – найбільша висота підйому (+) або спуску (–) місцевості; – найбільша висота підйому або спуску стволів від місця установлення розгалуження; S – гідравлічний опір одного пожежного рукави магістральної лінії довжиною 20 м (таблиця 4.6),

Максимальна кількість води, що подається мотопомпами, встановленими на вододжерела, залежить від продуктивності і напору на насосі, висоти підйому місцевості, виду рукавів і довжини магістральної лінії і визначається за формулою:

(4.5)

де: – подача води від мотопомпи, л/с; – втрати напору в рукавах магістральної рукавної лінії, м; – число рукавів у магістральній рукавній лінії з урахуванням коефіцієнта 1,2 на нерівності місцевості, шт.; – гідравлічний опір одного пожежного рукава магістральної рукавної лінії довжиною 20 м (визначається за табл. 4.6).

Таблиця 4.6 – Гідравлічний опір одного напірного рукава довжиною 20 м

Рукави	Діаметр рукава, мм
	51	66	77	89	110	150
Прогумовані	0,15	0,035	0,015	0,004	0,002	0,00046
Непрогумовані	0,3	0,077	0,03	-	-	-

Втрату напору в рукавах магістральної рукавної лінії визначають за формулою:

(4.6)

де Н_н - напір на насосі пожежної мотопомпи, м; Z_м - найбільша висота підйому (+) або спуску (–) місцевості на дільниці між МП та АЦ, м; Z_а/ц - фактична висота пожежної АЦ (дане значення приймається на метр вище фактичної висоти АЦ, для виливу води у горловину цистерни), м.

Число рукавів (N_р.м.л.) у магістральній рукавній лінії визначають за формулою:

(4.7)

де 1,2 – коефіцієнт, що враховує нерівності місцевості; L – відстань від вододжерела до пожежі, м.

Таблиця 4.7 – Тривалість роботи водяних стволів від пожежних машин, встановлених на водоймища

Об’єм водойми, м3	Число, діаметр насадка, мм, і тривалість роботи водяних стволів, хв
	113	213 або 119	313	413 або 219	513 або 128	613 або 319 або 132	813 або 419 або 228 або 138	1013 або 519 або 325	1213 або 619 або 232	719 або 425	819 або 232	10×19 або 6×25	1119 або 528	1219 або 725 або 432
50	205	95	68	51	41	32	24	19	16	14	12	9	9	8
100	410	192	133	102	82	64	48	38	32	28	24	19	18	16
150	615	381	204	153	123	96	72	57	48	42	36	28	27	24
200	-	381	272	204	164	128	96	76	64	56	48	38	36	32
300	-	576	405	305	246	192	144	114	95	84	72	57	54	48
400	-	-	548	408	328	256	192	128	112	96	84	76	72	64
500	-	-	680	510	410	320	240	190	160	140	120	95	90	80
600	-	-	-	612	492	384	288	228	192	168	144	114	108	96
700	-	-	-	-	574	448	336	266	224	196	168	133	126	112
800	-	-	-	-	656	512	384	304	256	224	192	152	144	128
900	-	-	-	-	-	576	432	342	288	252	216	171	162	144
1000	-	-	-	-	-	640	480	380	320	280	240	190	180	160

Примітки: 1. У розрахунках витрата води зі стволів прийнята при напорі 40 м. 2. Прочерки означають, що можлива робота стволів протягом 11 год і більше.

а) б)

1 – пожежні рукава діаметром 66 мм; 2 – пожежні рукава діаметром 77 мм; 3 – напірно-всмоктувальний рукав; 4 - трьохходове розгалудження для випуску повітря при заборі води

Рис. 4.4 – Схеми забору води із використанням: а) одного гідроелеватору Г-600; б) двох гідроелеваторів Г-600

При поганих під'їздах до відкритих водоймищ і за наявності вододжерел із рівнем води нижче 7 м від осі насоса, забір води здійснюють за допомогою гідроелеваторних систем. Схеми забору води гідроелеваторами наведено на рис. 4.4. Гідроелеваторними системами можна також забирати воду з глибини до 20 м або по горизонталі до 100 м. В якості струменевих насосів у цих системах використовують гідроелеватори Г-600 і Г-600А.

Тактико-технічна характеристика гідроелеватора Г-600А

Подача при напорі в лінії перед гідроелеватором 80 м, л / хв …….. Робоча витрата води при напорі 80 м, л / хв ………………………... Робочий напір, м ……………………………………………………... Напір за гідроелеватором при подачі 600 л / хв, м…………………. Найбільша висота всмоктування води при робочому напорі: 120 м …………………………………........................................ 20 м …..…………………………………………………………. Умовний прохід патрубка, мм: Напірного (вхідного) …………………………………………. (вихідного) ……………………………………….. Габаритні розміри, мм: довжина ……………………………………………………….. ширина ………………………………………………………… висота …………………………………………………………. Маса, кг ………………………………………………………………

600 550 20-120 17 19 1,5 70 80 685 290 160 5,6

Таблиця 4.8 – Об'єм одного рукава довжиною 20 м у залежності від його діаметра

Діаметр рукава	51	66	77	89	110	150
Об'єм рукава	40	70	90	120	190	350

Необхідну кількість води для запуску гідроелеваторної системи визначають за формулою:

,

(4.8)

де – об'єм води, який необхідний для запуску гідроелеваторної системи, л; – кількість рукавів у гідроелеваторній системі, од.; – об'єм одного рукава довжиною 20 м; – коефіцієнт, який залежить від кількості гідроелеваторів у системі, що працює від одного пожежного автомобіля, і дорівнює: для одної гідроелеваторної системи - 2, для двох гідроелеваторної - 1,5.

Таблиця 4.9 – Необхідна кількість води для запуску гідроелеваторної системи в залежності від довжини рукавних ліній

Кількість гідроелеваторів	Діаметр рукавів, мм	Довжина рукавних ліній, м
		20		40		60		80		100
		Кількість води, л
		в рукавах	для запуску системи	в рукавах	для запуску системи	в рукавах	для запуску системи	в рукавах	для запуску системи	в рукавах	для запуску системи
Один Г-600	66 77	70 90	320	140 180	640	210 270	960	280 360	1280	350 450	1600
Два Г-600	66 77	140 180	480	280 360	960	420 540	1440	560 720	1920	700 900	2400

Визначивши необхідну кількість води для запуску гідроелеваторної системи за формулою (4.8) або за табл. 4.9, порівнюють отриманий результат із запасом води, що знаходиться у пожежній автоцистерні, і виявляють можливість запуску системи в роботу. Далі визначають можливість спільної роботи насоса пожежного автомобіля з гідроелеваторною системою. З цією метою вводять поняття коефіцієнт використання насоса І. Коефіцієнт використання насоса - це відношення витрати води гідроелеваторної системи до подачі насоса при робочому напорі. Розхід води гідроелеваторної системи визначають за формулою:

,

(4.9)

де – кількість гідроелеваторів у системі, шт.; – витрата води (робоча вода) для запуску одного Г-600 (Q₁ = 9,1 л/с при напорі 80 м); – продуктивність подачі води (ежекторна вода) одного гідроелеватора Г-600 (Q₂= 10 л/с).

Отже, коефіцієнт використання насоса можна визначити за формулою:

,

(4.10)

де і – відповідно витрата води гідроелеваторної системи та подача насоса пожежної машини, л / с.

Коефіцієнт И повинен бути менше одиниці. Найбільш стійка спільна робота гідроелеваторної системи і насоса при И = 0,65 - 0,7.

При заборі води з великих глибин (18 - 20 м і більше) на насосі необхідно створювати напір, рівний 100 – 120 м. У цих умовах робоча витрата води в гідроелеваторній системі буде підвищуватися, а витрата води насоса – знижуватися у порівнянні з номінальною і можуть створитися умови, коли сумарна робоча витрата гідроелеваторів перевищить витрату насоса. У цих випадках гідроелеваторна система не буде працювати разом з насосом.

При заборі води одним гідроелеватором Г-600 (Г-600А) і забезпеченні роботи певного числа стволів тиск на насосі (якщо довжина прогумованих рукавів діаметром 77 мм до гідроелеватора не перевищує 30 м) визначають по табл. 4.10. У тих випадках, коли довжина рукавних ліній перевищує 30 м, необхідно враховувати додаткові втрати напору. Ці втрати на один рукав складають: 7 м – при витраті води 10,5 л / с (три стволи Б), 4 м – при витраті 7 л /с (два стволи Б) і 2 м - при витраті 3,5 л / с (один ствол Б). Тому при визначенні напору на насосі слід враховувати умовну висоту підйому води , під якою розуміють фактичну висоту від рівня води до осі насоса або горловини цистерни плюс втрати на ділянці лінії понад 30 м. Умовну висоту підйому води визначають за формулою:

(4.11)

де: – кількість рукавів, шт .; – втрати напору в одному рукаві, м.

Визначивши умовну висоту підйому води, по табл. 4.10 знаходять відповідний напір на насосі. Гранична відстань, на яку пожежний автомобіль забезпечить роботу відповідного числа стволів, залежить від напору на насосі, виду і діаметра рукавів магістральної лінії, підйому місцевості, підйому стволів на пожежі і визначається за формулою (4.10).

Таблиця 4.10 – Визначення напору на насосі при заборі води гідроелеватором Г-600 і роботі стволів за відповідною схемою подачі води на гасіння

Висота підйому води, м	Напір на насосі, м			Висота підйому води, м	Напір на насосі, м
	Один ствол А або три ствола Б	два ствола Б	Один ствол Б		Один ствол А або три ствола Б	Два ствола Б	один ствол Б
10	70	48	35	20	-	90	66
12	78	55	40	22	-	102	75
14	86	62	45	24	-	-	85
16	95	70	50	25	-	-	97
18	105	80	58