Пожарный автомобиль газоводяного тушения

Пожарный автомобиль газоводяного тушения – пожарный автомобиль, оборудованный авиационным двигателем на поворотной платформе с установленной на ней обвязкой из водяных коммуникаций с лафетными стволами и предназначенный для тушения газоводяной струей. Основная область применения пожарного автомобиля газоводяного тушения (АГВТ) – тушение нефтяных и газовых фонтанов, а также пожаров на технологических установках нефтеперерабатывающих и химических предприятий и их охлаждение. В 1965 в г. Баку были проведены первые эксперименты по определению эффективности автомобиля газоводяного тушения с турбореактивным двигателем ВК-IА. Эти эксперименты проводились пожарно-испытательной станцией УПО УООП Новосибирского облисполкома совместно с научно-исследовательским отделом УПО МООП Азербайджанской ССР и показали высокую огнетушащую эффективность данного способа тушения. В дальнейшем Торжокским заводом «Пожарная техника» были изготовлены образцы АГВТ на шасси ЗИЛ-131 (АГВТ-100), «Урал-375» и КамАЗ-43101 (АГВТ-150). Соотношение подаваемых расходов ОТВ (отработанных газов к воде) в этих автомобилях составляло 2:3. При изготовлении АГВТ применялись и др. модели двигателей: РД-9Ф, РIIВ, д-20П, которые использовались при создании экспериментальных образцов АГВТ отдельными структурными подразделениями пожарной охраны страны. В 2001 ОАО «Пожтехника» изготовило модернизированную модель АГВТ-150 на шасси КамАЗ-43114.

Литература: Пожарные автомобили предприятий России: Сб. нормативных док. Вып. 8. М., 2000;

Машины и аппараты пожаротушения / П.П. Алексеев и др. М., 1972;

Типаж пожарных автомобилей на 2006-2010 гг.

Пожарный автомобиль газового тушения – пожарный автомобиль, оборудованный сосудами для хранения и подачи газового ОТВ (состава) в газообразном или жидком состоянии и предназначенный для доставки на место пожара личного состава и пожарно-технического вооружения. В качестве ОТВ в пожарном автомобиле газового тушения (АГТ), как правило, используются диоксид углерода и азот. По способу хранения газового огнетушащего вещества АГТ разделяются на автомобили с баллонной и резервуарной системой хранения. В настоящее время изготавливаются 3 модели АГТ с баллонной системой хранения газа: АГТ-1000 на шасси ЗИЛ-4331, АГТ-600 на шасси ГАЗ- 3307 и АГТ-250 на шасси УАЗ-3303. Масса ОТВ в этих автомобилях составляет соответственно 1000, 600 и 250 кг, и хранится оно в 40-литровых баллонах по 40, 24 и 9 шт. при давлении (Нормальные условия) около 6,0 (60) МПа (кгс/см2). Подача СО2 производится по рукавам на катушках в количестве 4, 4 и 2 шт. в каждой из АГТ. При истечении из специальных раструбов жидкий диоксид углерода превращается в газообразную и твёрдую фазы с температурой около минус 70°С, обеспечивая эффект тушения путём инертного разбавления среды и охлаждения горящей поверхности. В СССР экспериментальный образец на шасси КамАЗ-53213 с изотермическим резервуаром для хранения 4000 кг СО2 создан в 1980-е годы сотрудниками Харьковской ИПЛ. Диоксид углерода хранился в резервуаре при температуре минус 35-45°С и давлении 0,8-1,2 МПа. Подача заряда осуществлялась по металлорукаву. В России изготовлен опытный образец АГТ с изотермическим способом хранения ОТВ в криогенном резервуаре. Впервые АГТ изготовило ФГУП «ОКБ Гранат им. В.К. Орлова» (г. Москва) в 2003. Данный автомобиль имеет запас жидкого азота в 4.000 кг и смонтирован на шасси ЗИЛ-433112, а затем на шасси КамАЗ. Подача жидкого азота осуществляется с использованием металлорукава или из лафетного ствола. Рабочее давление в криогенном резервуаре поддерживается в пределах 1,3-1,6 МПА, температура азота от минус 193 до минус 173°С.Литература: Пожарные автомобили предприятий России: Сб. нормативных док. Вып. 8. М., 2000; Типаж пожарных автомобилей на 2006-2010 гг.

Пожарный автомобиль газодымозащитной службы – пожарный автомобиль, оборудованный агрегатами и пожарно-техническим вооружением для проведения работ в условиях загазованности и задымления. Пожарный автомобиль газодымозащитной службы (АГ) предназначен: для доставки на место пожара или аварии личного состава ГДЗС, СИЗОД; развёртывания на месте пожара контрольного поста ГДЗС; освещения места пожара; обеспечения электроэнергией вывозимого электрооборудования – электроинструмента, дымососов, прожекторов и др.; удаления дыма из помещений, проведения различных видов АСР с помощью специального инструмента и оборудования. В России первые 2 автомобиля «дымозащитной службы» были сконструированы в Ленинградской пожарной охране на шасси «Рено» в начале ХХ в. В 70- 80 гг. ХХ в. В СССР АГ изготавливались техническими подразделениями гарнизонов пожарной охраны на шасси ГАЗ-66, ЗИЛ-130, «Урал-375», ПАЗ-672. В настоящее время наибольшее распространение получил автомобиль на шасси ЗИЛ-130, выпускаемый на базе пожарного насосно-рукавного автомобиля АНР-40 (130) мод. 127А, в котором вместо пожарного насоса салонного расположения устанавливается генератор мощностью 12 или 24 кВт с приводом от двигателя автомобиля. Первые 2 автомобиля с генераторами тока частотой 400 Гц изготовил Жуковский машиностроительный завод АГ-12 на шасси автобуса ПАЗ-3205 (1994) и АГ-20 на шасси ЗИЛ-5301 «Бычок» (1994). С начала 2000-х годов к производству АГ в России подключились и др. предприятия.Литература: ГОСТ 12.2.047-86. ССБТ. Пожарная техника. Термины и определения; НПБ 194-2000. Техника пожарная. Автомобиль газодымозащитной службы. Общие технические требования. Методы испытаний; Типаж пожарных автомобилей на 2006-2010 гг.

Автомобили газоводяного тушения

В перечне пожарных автомобилей целевого применения автомобили газоводяного тушения (АГВТ) занимают особое положение. Это обусловлено как областью их применения, так и спецификой механизма тушения пожара.

Основу АГВТ составляют турбореактивные двигатели (ТРД). Высокая скорость их отработавших газов (рис. 9.29) обусловливает гидродинамический срыв пламени. Особенно эффективным он оказался при тушении горящих нефтяных и газовых фонтанов. Для улучшения механизма тушения в струю отработавших газов вводят воду. Это хотя и снижает их скорость и температуру (рис. 9.30), но обеспечивает охлаждение фронта пламени горящего фонтана.

Впервые АГВТ был применен в нашей стране в 1967 г., когда успешно был потушен пожар нефтяного фонтана с дебитом 6000 т/сут. С тех пор тушение горящих газовых (нефтяных) фонтанов осуществляется в основном АГВТ.

Для рационального тушения пожаров АГВТ должны удовлетворять ряду требований:

базовое шасси для них должно быть высокой проходимости, так как они используются в условиях бездорожья;

ТРД должны иметь большую тягу с достаточно большим количеством отработавших газов;

направление огнетушащей струи (отработавшие газы и введенная в них вода) должно регулироваться в вертикальной или горизонтальной плоскости;

в конструкции АГВТ должны предусматриваться устройства, обеспечивающие его устойчивость при работе ТРД.

АГВТ состоит из базового шасси 1 (рис. 9.31), турбореактивного двигателя 6, подъемно-поворотного устройства для него 7, лафетных стволов 5, цистерны 4 с топливом для ТРД, тепловой защиты 3 и бака 10 для воды, обеспечивающей защиту от теплового излучения.

Управление направлением газоводяной струи турбореактивного двигателя 6 осуществляется гидроприводами, включенными в гидравлическую систему (рис. 9.32). В нее входят гидромотор 8 поворота двигателя, гидроцилиндры 9 его подъема, гидроцилиндры 10 блокировки рессор и гидромотор насосного агрегата 11, питающего систему орошения.

Рис. 9.31. АГВТ-150(43114):

1 – шасси; 2 – кабина; 3 – система орошения; 4 – цистерна для топлива; 5 – лафетный ствол; 6 – ТРД; 7 – подъемно-поворотное устройство; 8 – гидроцилиндр подъема;
9 – механизм блокировки рессор; 10 – бак для воды

Рис. 9.32. Гидравлическая схема привода:

1 – бак; 2 – насос; 3 – коробка отбора мощности; 4 – насос от двигателя; 5 – блок обратных клапанов; 6 – манометр; 7 – блок клапанов; 8 – гидромотор поворота двигателя;
9 – гидроцилиндры подъема двигателя; 10 – блокировка рессор; 11 – насосный агрегат системы орошения; 12 – бак для воды; 13 – гидрораспределители; 14 – предохранитель; 15 – щуп; 16 – фильтр; 17 – ручной насос; 18 – дренажная линия

Гидравлическая жидкость из бака 1 может подаваться насосами 2, 4 или 17 в напорную линию Р. От нее через соответствующие клапаны 7 или гидрораспределители 13 она поступает в исполнительные механизмы. При их выключении гидравлическая жидкость поступает к гидрораспределителю 13, а затем по трубопроводу Т через фильтр 16 в бак 1. По дренажному трубопроводу 18 жидкость сливается в бак 1 от гидронасоса 2 и гидромоторов 8 и 11.

В качестве гидравлической жидкости применяют масло ВМГ3, МГЕ и другие масла. Давление в системе 16 МПа.

Подача воды в поток отработавших газов осуществляется лафетными стволами. Они укрепляются на корпусе ТРД так, что водяные струи входят в газовый поток на 1 – 2 м от сопла ТРД.

На АГВТ устанавливают лафетные стволы с диаметром насадка 36 мм и расходами 20 л/с. Вода к ним подается от ПНС, насосно-рукавных автомобилей или пожарных автоцистерн.

Некоторые параметры технических характеристик АГВТ приведены в табл.9.7.

Продолжительность маневров ТРД достаточно мала. Так, для ТРД АГВТ-150 время поворота в любую сторону до максимального значения равно 8 с, вверх – 13, а вниз – 4 с.

При тушении пожаров АГВТ устанавливают на небольших расстояниях от горящего факела. Поэтому на них предусматривается защита от тепловых потоков до 25 кВт/м 2 для обеспечения безопасной работы.

Для защиты АГВТ от теплового потока пожара устанавливают оросители щелевого типа. Щелевые насадки ориентированы на орошение кабины боевого расчета, цистерны с горючим для ТРД и бака с горючим для АГВТ и колес. Для защиты от теплового излучения горящего факела рекомендуется применять съемные экраны из асбестоткании других материалов. Ими возможно защищать колеса автомобиля, бензобаки, кабину.

Система запуска и управления ТРД дистанционная. Пульт управления выносной. Управление возможно на расстоянии до 50 м. На АГВТ предусматривается управление при помощи лоринготелефонной аппаратуры.

Одним из параметров, характеризующих совершенство ТРД, является тяга. Она находится в пределах 10 – 50 кН; и под действием тяги ТРД возникает опрокидывающая сила. Поэтому становится важным обеспечение устойчивости АГВТ против опрокидывания.

Опрокидывающая сила Р_о, Н, равна (рис. 9.33)

где Т – тяга, Н; R – реактивная сила водяной струи, Н.

Реактивная сила водяной струи, Н, определяется по формуле

, (9.12)

где ω – площадь насадка лафетного ствола, м 2 ; р – давление у насадка, Па; n – количество лафетных стволов.

В вертикальной плоскости опрокидывающая сила в поперечном направлении равна

.

В горизонтальной плоскости ее величину определим по формуле

.

Опрокидывание произойдет в случае R_в = 0, тогда можно записать

, (9.13)

где М_у – момент удерживающий, Н∙м; М_о – момент опрокидывающий, Н∙м.

Рис. 9.33. Силы, действующие на АГВТ

Из рис. 9.33 следует:

Сила веса определяется по формуле

(9.14)

где m – масса автомобиля, кг; g – земное ускорение, м/с 2 .

. (9.15)

Зная величины М_у и М_о, определяют запас устойчивости:

. (9.16)

Запас устойчивости для грузоподъемных стреловых машин принимается равным 1,4. При работе ТРД сила тяги может резко изменяться, например, при резком изменении частоты вращения двигателя, поэтому запас устойчивости принимается К_у ≥ 2. Для повышения устойчивости АГВТ применяют блокировку рессор.