4.2. 

Использование открытых водоисточников для тушения пожаров

 

Для тушения пожаров используют запасы воды естественных и искусственных водоисточников. Для забора воды из этих водоисточников к ним устраивают подъезды, оборудуют места водозабора. Время забора воды из открытых водоисточников зависит от типа всасывающего аппарата, герметичности всасывающей линии и насоса. мощности двигателя и расстояния от оси насоса до зеркала воды.

Допустимая высота всасывания воды, подаваемой на тушение, зависит от ее температуры:

Температура воды, °С	10	20	30	40	50	60
Максимальная высота всасывания	7.0	6.5	5.7	4.8	3.8	2.5

При необходимости забрать воду с температурой более 60 °С или на высоту выше максимально допустимой, но не превышающей 7 м, следует заполнить насос и всасывающую линию водой из цистерны или другого водоисточника. При подаче горячей воды для тушения пожара целесообразно насос ставить так, чтобы уровень воды был выше уровня насоса, т. е. насос работал под заливом. Продолжительность работы пожарных машин, установленных на водоеме с ограниченным запасом воды, при подаче стволов на тушение определяют по формуле (3.10). В практических расчетах продолжительность работы водяных стволов от пожарных автомобилей, установленных на водоемы, принимают по табл. 4.4.

Забор и подача воды на пожар из водоисточников с неудовлетворительными подъездами и местами водозабора представляют особую сложность. Так, если расстояние от места установки пожарной машины до места забора воды по горизонтали небольшое, воду забирают с помощью удлиненной всасывающей линии. В этом случае следует помнить, что всасывающая линия должна состоять не более чем из трех-четырех рукавов длиной по 4 м. При этом высота всасывания воды не должна превышать 4...5 м.

Из водоисточников с плохими подъездами воду можно забрать с помощью переносных и прицепных мотопомп, которые устанавливают и закрепляют на отдельных площадках у места забора. Затем от мотопомпы вода подается к боевым позициям или в емкость автоцистерны, от которой обеспечивается работа стволов на пожаре.

Предельное расстояние, на которое можно подать воду от мотопомп, установленных на водоисточники, к стволам или в емкость автоцистерн, определяют по формуле (3.9). Некоторые варианты подачи воды от мотопомп с учетом предельных расстояний приведены в табл. 3.14. Максимальное количество воды, подаваемой мотопомпами, установленными на водоисточники, зависит от производительности и напора на насосе, высоты подъема местности, вида рукавов и длины магистральной линии и определяется по формуле:

где Q - подача воды от мотопомпы, л/с; H _м.л.   - потери напора в магистральной рукавной линии, м. которые определяются по формуле (4.9);  N_{р. м.л.}      - число рукавов магистральной линии, шт.;  S - сопротивление одного напорного рукава длиной 20 м (табл. 4.5).

 

Рис. 4.1. Схемы забора воды гидроэлеваторами Г-600

 

1 – пожарные рукава диаметром 66 мм; 2 – пожарные рукава диаметром 77 мм; 3 – перпеходное разветвление для выпуска воздуха призаборе воды; 4   - напорновсасывающие рукав; 5 – всасывающая линия для забора воды из цистерны.

ТАБЛИЦА 4.4. ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ РАБОТЫ ВОДЯНЫХ СТВОЛОВ ОТ ПОЖАРНЫХ МАШИН, УСТАНОВЛЕННЫХ НА ВОДОЕМЫ

 

Примечания:                1. В расчетах расход воды со створов принят при напоре 40 м.

 2. Прочерки означают, что возможна работа стволов в течение 11 ч и более.

 

ТАБЛИЦА 4.5. СОПРОТИВЛЕНИЕ ОДНОГО НАПОРНОГО РУКАВА ДЛИНОЙ 20 м

 

Рукава	Диаметр рукава, мм
	51	66	77	89	110	150
Прорезиненные	0,15	0,035	0,015	0,004	0,002	0,00046
Непрорезиненные	0,3	0,077	0,003	-	-	-

 

Пример: Определить количество воды, подаваемой мотопомпой МП-1600 в водобак автоцистерны, установленной на расстоянии 200 м от водоисточника, при подъеме местности 15 м и магистральной линии из прорезиненных рукавов диаметром 6 мм.

Решение: напор  на насосе мотопомпы принимаем равным 90 м, а свободный напор с учетом высоты автоцистерны - 3 м. Тогда

H _м.л.=H_н -H_св - Z_м =90 - 3  - 15 = 72  м.

При плохих подъездах к открытым водоемам и при наличии водоисточников с уровнем воды ниже 7 м от оси насоса забор се осуществляют с помощью гидроэлеваторных систем. Схемы забора воды гидроэлеваторами приведены на рис. 4.1. Гидроэлеваторными системами можно также забирать воду с глубины до 20 м или по горизонтали до 100 м. В качестве струйных насосов в этих системах используют гидроэлеваторы Г-600 и Г-600А.

 

Тактико-техническая характеристика гидроэлеватора Г-600А     Подача при напоре в линии перед гидроэлеватором 80 м, л/мин ___­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­______________________600 Рабочий расход воды при  напоре 80 м, л/мин  _________­­­______________________________550 Рабочий напор, м _____________________________________________________________20-120 Напор за гидроэлеватором  при подаче 600 л/мин, м____________________________________ 17 Наибольшая высота подъема подсасываемой воды, м, При рабочем напоре 120 м _________________________________________________________19                        20 м  ________________________________________________________________1,5 Условный проход, мм, патрубка: Напорного (входного)______________________________________________________________________70 (выходного)_____________________________________________________________________80 Габаритные размеры, мм: Длина __________________________________________________________________________685 Ширина_______________________________________________________________________ 290 Высота ________________________________________________________________________160 Масса, кг _______________________________________________________________________5,6

Объем одного рукава длиной 20 м в зависимости от его диаметра приведен ниже:

 

Диаметр рукава,	51	66	77	89	110	150
Объем рукава, л	40	70	90	120	190	350

 

 

Требуемое количество воды для запуска гидроэлеваторных систем приведено в табл. 4.6

 

ТАБЛИЦА 4.6. КОЛИЧЕСТВО ВОДЫ, НЕОБХОДИМОЙ ДЛЯ ЗАПУСКА ГИДРОЭЛЕВАТОРНЫХ СИСТЕМ

Водоструйный аппарат	Длина рукавных линий от автоцистерны до Г-600, м
	20		30		60		80		100
	Объем рукава, л	Объемы воды для запуска, л	Объем рукава, л	Объемы воды для запуска, л	Объем рукава, л	Объемы воды для запуска, л	Объем рукава, л	Объемы воды для запуска, л	Объем рукава, л	Объемы воды для запуска, л
Одногидроэлекваторные системы
Г-600А	185	370	370	740	555	1110	740	1480	925	1850
Двухгидроэлекваторные системы
Г-600А	370	550	740	1110	1110	1670	1480	2200	-	-

 

Примечание: во всех гидроэлеваторных системах используют прорезиненные рукава диаметром 77 мм.

Требуемое количество воды для запуска гидроэлеваторной системы определяют по формуле:

V_сист. =N_р ´V_р ´K, (4.5)

где V_сист.  - количество воды для запуска гидроэлеваторной системы, л; N_р - число рукавов в гидроэлеваторной системе, шт.; V_р - объем одного рукава длиной 20 м; K - коэффициент, который зависит от числа гидроэлеваторов в системе, работающей от одной пожарной машины, и равен: для одногидроэлеваторной системы - 2, для двухгидроэлеваторной - 1,5.

Определив требуемое количество воды для запуска гидроэлеваторной системы по формуле (4.5) или по табл. 4.6, сравнивают полученный результат с запасом воды, находящейся в пожарной автоцистерне, и выявляют возможность запуска системы в работу. Далее определяют возможность совместной работы насоса пожарной машины с гидроэлеваторной системой. Для этой цели вводят понятие коэффициент использования насоса И. Коэффициент использования насоса - это отношение расхода воды гидроэлеваторной системы Q_сист к подаче насоса Он при рабочем напоре. Расход воды гидроэлеваторной системы определяют по формуле:

Q_сист = N_г ´(Q₁ + Q₂),   (4.6)

где N_г -  число гидроэлеваторов в системе, шт.; Q₁ - рабочий расход воды одного гидроэлеватора, л/с; Q₂ - подача одного гидроэлеватора, л/с.

Следовательно, коэффициент использования насоса можно определить по формуле:

И = Q_сист.  ¤ Q_н, (4.7)

где Q_сист И Q_н, - соответственно расход воды гидроэлеваторной подача насоса пожарной машины, л/с.

Коэффициент И должен быть менее единицы. Наиболее устойчивая совместная работа гидроэлеваторной системы и насоса при И = 0,65 -  0,7.

При заборе воды с больших глубин (18 - 20 м и более) на насосе необходимо создавать напор, равный 100 - 120 м. В этих условиях рабочий расход воды в гидроэлеваторной системе будет повышаться, а расход воды насоса - снижаться по сравнению с номинальным и могут создаться условия, когда суммарный рабочий расход гидроэлеваторов превысит расход насоса. В этих случаях гидроэлеваторная система не будет работать совместно с насосом.

При заборе воды одним гидроэлеватором Г-600 (Г-600А) и обеспечении работы определенного числа водяных стволов напор на насосе (если длина прорезиненных рукавов диаметром 77 мм до гидроэлеватора не превышает 30 м) определяют но табл. 4.7. В тех случаях, когда длина рукавных линий превышает 30 м (см. табл. 4.7), необходимо учитывать дополнительные потери напора. Эти потери на один рукав составляют: 7 м - при расходе воды 10,5 л/с (три ствола Б), 4 м - при расходе 7 л/с (два ствола Б) и 2 м - при расходе 3,5 л/с (один ствол Б). Поэтому при определении напора на насосе следует учитывать условную высоту подъема воды Z_усл., под которой понимают фактическую высоту Z_ф от уровня воды до оси насоса или горловины цистерны плюс потери на участке линии свыше 30 м. Условную высоту подъема воды определяют по формуле:

Z_усл. = Z_ф + N_р ´ h_р,  (4.8)

где N_р - число рукавов, шт.; h_р - потери напора в одном рукаве, м.

Определив условную высоту подъема воды, по табл. 4.7 находят соответствующий напор на насосе. Предельное расстояние, на которое пожарная машина обеспечит работу соответствующего числа стволов, зависит от напора на насосе, вида и диаметра рукавов магистральной линии, подъема местности, подъема стволов на пожаре и определяется по формуле 3.9.

ТАБЛИЦА 4.7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПОРА НА НАСОСЕ ПРИ ЗАБОРЕ ВОДЫ ГИДРОЭЛЕВАТОРОМ Г-600 И РАБОТЕ СТВОЛОВ ПО СООТВЕТСТВУЮЩИМ СХЕМАМ ПОДАЧИ ВОДЫ НА ТУШЕНИЕ ПОЖАРА

Высота подъема воды, м	Напор на насосе, м			Высота подъема воды, м	Напор на насосе, м
	Один ствол А Или три ствола Б	два ствола Б	Один  ствол Б		Один ствол А или 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

Пример. Для тушения пожара необходимо подать два ствола Б соответственно в первый и второй этажи жилого дома. Расстояние от места пожара до автоцистерны АЦ-40(130)63А, установленной на водоисточник, 240 м, подъем местности составляет 10 м. Подъезд автоцистерны до водоисточника возможен на расстояние 50 м, высота подъема воды составляет 10 м. Определить схему боевого развертывания, возможность забора воды автоцистерной и подачи ее к стволам на тушение пожара.

Решение.

1. Принимаем схему забора воды гидроэлеватором по рис. 4.2.

2. Определяем число рукавов, проложенных к гидроэлеватору Г-600 с учетом неоовности местности, используя формулу (4.10)

N_р.сист. = 1, 2(L + Z_в) ¤ L_р = 1,2(50+10) ¤ 20 = 3,6

Принимаем четыре рукава от автоцистерны к Г-600 и четыре рукава от Г-600 до автоцистерны.

3. Определяем объем воды для запуска гидроэлеваторной системы в работу

V_сист. = N_р ´ V_р ´ K = 8 ´ 90 ´ 2  = 1440 л.

Запас воды в водобаке АЦ-40(130)63А составляет 2100 л. Следовательно, воды для запуска гидроэлеваторной системы достаточно, так как Vaц = 2100 л > Vсист. = 1440 л.

4. Определяем возможность совместной работы гидроэлеваторной системы и насоса автоцистерны. По данным вывода на с. 131

находим, что Q₁ = 9,l л/с, a Q₂ = 10 л/с. Тогда

И = Q_сист.  ¤  Q_н, = (Q₁ + Q₂)  ¤  Q_н , = (9,1+10)  ¤  40 = 0,47.

следовательно, работа гидроэлеваторнои системы и насоса автоцистерны будет устойчивой.

5. Определяем необходимый напор на насосе для забора воды из водоема с помощью Г-600. Поскольку длина рукавов к Г-600 превышает 30 м, определяем условную высоту подъема воды по формуле (4.8):

Z_усл. = Z_ф + N_р ´ h_р = 10 + 2 ´ 4 = 18 м.

По табл. 4.7 определяем, что напор на насосе при условной высоте подъема воды 18м будет равен 80 м.

6 Определяем предельное расстояние по подаче воды автоцистернойi к двум стволам Б. используя формулу (3.9)

L_пр=[Н_н-(Н_р+Z_м+Z_cn)]·20/S·Q²=[80-(80-50+10+5)]х20/0,015·7²=400 м

Расстояние до места пожара 240 м, а предельное - 400 м. Следовательно, насос автоцистерны обеспечивает работу стволов.

7. Определяем необходимое число пожарных рукавов. Оно состоит из числа рукавов гидроэлеваторной системы и магистральной линии

N_р = N_{р. сист.} + N_р.м.л. = N_{р. сист.}  + 1,2 · L / 20 = 8 + 1,2 · 240 / 20 = 22 рукава

Таким образом, к месту тушения пожара необходимо доставить дополнительно 12 рукавов.