Оптимальность насосно-рукавных систем (ОНРС)

Под оптимальностью насосно-рукавной системы подразумевается, что при минимуме сил и средств и времени подано при данных условиях максимально возможное количество огнетушащих веществ.

Параметры ПТВ должны соответствовать техническим характерис­тикам и положенности.

Условия, обеспечивающие оптимальность насосно-рукавных систем: правильно определенный напор на насосе пожарного автомобиля, требуе­мое количество автомобилей и ПТВ для работы насосно-рукавной системы.

Это можно выполнить с использованием:

- формул гидравлики;

- таблиц, составленных по формулам гидравлики;

- методов приближенного расчета;

- по номограммам (рис. 16.3).

Предельное расстояние определяют по формуле:

/_пр= (Н_н - (Н_пр ± Z_M ± Z_np)/SQ²)20, (16.14)

где: /_пр — предельное расстояние, м;

Н_н — напор на насосе, м;

Н_пр — напор у разветвления, лафетных стволов и пеногенераторов, м (потери напора в рабочих линиях от разветвления в пределах двух, трех рукавов во всех случаях не превышают 10 м, поэтому напор у разветвления следует принимать на 10 м больше, чем напор у насадка ствола, присоединенного к данному разветвлению);

Z_M — наибольшая высота подъема (+) или спуска (-) местности на пре­дельном расстоянии, м;

Z_np — наибольшая высота подъема или спуска приборов тушения (стволов, пеногенераторов) от места установки разветвления или прилегающей местности на пожаре, м;

S — сопротивление одного пожарного рукава;

Q — суммарный расход воды по одной наиболее загруженной магистральной рукавной линии, л/с;

SQ² — потери напора в одном рукаве магистральной линии, м.

Полученное расчетным путем предельное расстояние по подаче огне­тушащих веществ следует сравнить с запасом рукавов для магистральных линий, находящихся на пожарном автомобиле, и с учетом этого откор­ректировать расчетный показатель. При недостатке рукавов для магистра­льных линий на пожарном автомобиле необходимо организовать взаимо­действие между подразделениями, прибывшими к месту пожара, обеспе­чить прокладку линий от нескольких подразделений и принять меры к

вызову рукавных автомобилей.

Задача 16.3. На тушение пожара в производственном здании требу­ется подать 28 л/с воды. В распоряжении РТП имеются пожарные авто­насосы АН-40(130)127А, полностью укомплектованные личным составом и пожарно-техническим вооружением. Расстояние от места установки ру­кавного разветвления до водоисточника 1600 м. Уклон местности равно­мерный, его высота — 16 м, максимальный подъем пожарных стволов в здании — 8 м.

Необходимо определить количество отделений на пожарных авто­насосах для подачи воды на тушение пожара и составить схему их расста­новки.

Решение:

1) Принимаем способ перекачки из насоса в насос по двум магист­
ральным рукавным линиям диаметром 77 мм.

2) Принимаем схему подачи стволов от головного автомобиля: ма­
гистральные линии диаметром 77 мм, рабочие линии диаметром 66 мм по
2 напорных пожарных рукава в каждой, ручные пожарные стволы РС-70 с
диаметром насадка 19 мм (см. схему).

Нн = 90м Нн = 90м Нн = 90м Нн = 90 м Нн = 90 м

п=21 п=21 п=21 п=21 п=21

РИС. 16.2

3) Определяем потери напора в рабочей рукавной линии и на насад­
ке ствола:

hj = h_pjl + Н_нас = njSq² + Sjq² = 0,034 • 72 + 0,634 • 72 = 34,4 м,

где: h_pjI — потери напора в рабочей рукавной линии, м;

Н_нас ~~ напор на ручном стволе РС-70 с диаметром насадка 19 мм, м;

S — сопротивление одного напорного рукава диаметром 66 мм;

ii! — количество напорных рукавов в одной рабочей линии, шт.;

Sj — сопротивление насадка ручного ствола РС-70 с диаметром насадка 19 мм;

q — расход воды из ручного ствола РС-70, л/с.

4) Определяем предельное количество напорных пожарных рукавов
в магистральной лини от головного автонасоса до места пожара (без учета
потерь на подъем местности, так как они здесь незначительны):

щ = (Н_н - hj - Z_CT)/(S₂Q²) = (90 - 34,4 - 8)/(0,015 • 142) = 16 шт.

S₂ — сопротивление одного напорного рукава диаметром 77 мм;

Z_CT — высота подъема стволов, м;

Q — расход воды по одной магистральной линии для выбранной схемы, л/с;

Н_н — допускаемый напор на насосе автонасоса, м (принимаем 90 м).

5) Определяем количество напорных пожарных рукавов в одной
магистральной линии от водоисточника до места пожара:

n₃ = l,2L//_p = 1,2 • 1600/20 = 96 шт.

L — расстояние от места пожара до водоисточника, м;

/_р — средняя длина одного напорного пожарного рукава,м;

1,2 — коэффициент, учитывающий неровности местности.

6) Определяем предельное количество рукавов в одной рукавной
линии между двумя автонасосами, установленными для перекачки:

п₄=(Н_н - Н_п - Z)/(S₂Q²) = (90 - 10 - 16)/(0,015 • 142) = 21 шт., где: Н_н — напор в конце магистральной линии ступени перекачки, м (при­нимается 10 м);

Z — перепад местности, м.

7) Определяем количество ступеней перекачки:
N_CT = (n₃ - п₂)/п₄ = (96 - 16)/21 = 3,8.
Принимаем 4 ступени перекачки.

8) Определяем требуемое количество пожарных автонасосов для
подачи воды перекачкой:

N_AH = N_CT +1 = 4+1 = 5 автонасосов.

9) Определяем фактическое количество напорных пожарных рукавов
в одной магистральной линии от головного автомобиля до места пожара:

^ПФ ^{= п}л ~ ^Nct" n₄ = 96 - 4 • 21 = 12 шт.

10) Определяем требуемое количество рукавов для прокладки ма­
гистральных линий (без учета резерва):

N_p = п_лп₃ = 2 • 96 = 198 шт.

где: п_л — количество магистральных линий.

11) Определяем требуемое количество автонасосов по доставке на­
порных пожарных рукавов для прокладки рукавных линий:

N = N_p/n_AH = 198/33 = 6 автонасосов,

где: п_АН — количество рукавов диаметром 77 мм, вывозимых на одном пожарном автонасосе, шт.

Задача 16.4. Пожар произошел на сельскохозяйственном объекте, для тушения которого необходим расход воды 28 л/с. В распоряжении РТП имеются пожарные автомобили АН-40(130)-127А, полностью укомплекто­ванные личным составом и пожарно-техническим вооружением. На рас­стоянии 2000 м от места пожара (места установки разветвления) имеется водоисточник с достаточным количеством воды. Максимальный подъем стволов — 6 м.

Используя таблицы 16.4, 16.5, требуется определить необходимое ко­личество пожарных отделений для успешной организации тушения пожара:

1) Выбираем способ подачи воды к месту пожара: перекачка из
насоса в насос по двум магистральным линиям.

2) Выбираем схему подачи воды от головного пожарного автомобиля:

■ ^d=66

d=77 Р

^d=66l»»

3) По таблице 16.4 на пересечении граф. 7 и 17 при напоре на

насосе (Н_н) 84 м определяем максимальное количество рукавов (Nj) в одной магистральной рукавной линии от головного пожарного автомобиля до места пожара (места установки разветвления), равное 14 шт. Предвари­тельно из Н_н = 90 м вычитаем высоту подъема стволов, равную 6 м.

4) Определяем количество пожарных напорных рукавов в одной
магистральной линии от места пожара (места установки разветвления) до
водоисточника:

N = 0,6 • L = 0,06 • 2000 = 120 шт.

где: L — расстояние от места пожара до водоисточника, м.

5) По таблице 16.5 при Н_н = 90 м на пересечении граф 4 и 13
определяем количество рукавов (N₂) между автонасосами в одной
магистральной линии, равное 26 шт.

6) Определяем общее количество пожарных автонасосов для подачи
воды перекачкой:

N_AH = (N - NjVNj + 1 = (120 - 14)/26 + 1 = 5,1 = 6 автонасосов.

7) Определяем необходимое количество автонасосов для доставки
пожарных напорных рукавов диаметром 77 мм:

N_AH = 2N/n_AH = 240/20 =12 автонасосов,

где: п_АН — количество пожарных напорных рукавов, вывозимых на автонасосе АН-40(130)-127А (см. табл. 5.2).

Вывод: для организации подачи воды на тушение сельскохозяй­ственного объекта потребуется 12 пожарных авто насосов.

Решение предыдущей задачи с использованием табл. 16.6, 16.7.

1) Способ подачи воды к месту пожара и схему подачи стволов от
головного пожарного автомобиля берем тот же самый, что и в предыдущей
задаче.

2) По табл. 16.7 п. 8 подбираем схему от головного насоса до места
пожара и определяем количество рукавов d = 77 мм в магистральной линии,
по формуле:

щ = 0,33 • 84 - 12 = 14 рук.

3) По табл. 16.7 п. 6 определяем количество рукавов диаметром 77
мм между ступенями перекачки при расходе по одной магистральной линии
14 л/с:

п_ст = 0,34 • Н_с — 5 = 0,34 • 90 - 5 = 26 шт.

4) Определяем количество напорных рукавов в одной магистральной
линии от головного автомобиля до водоисточника:

N = 0,06 L - п₂ = 0,06 • 2000 - 14 = 106 рук.

5) Определяем общее количество автомобилей для подачи воды
перекачкой:

N_AH = N/n_CT + 1 = 106/26 + 1 = 5,1 (принимаем 6 авто насосов).

6) Определяем необходимое количество пожарных автомобилей для
доставки пожарных напорных рукавов d=77 мм:

N_AH^P = 2N/n_AH = 240/20 = 12 автомобилей. Использование номограммы для расчета насосно-рукавных систем На рис. 16.3 дана номограмма для расчета насосно-рукавных систем,

Таблица 16.4 Напор на насосе в зависимости от длины магистральных рукавных линий и схем боевого развертывания

№ п./п

Количеств

э стволов

Количество рукавов в магистраль-

Два ствола РС-50

Три ствола РС-50

Два ствола РС-50 и один РС-70

Четыре ствола РС-50 и один РС-70

Два ствола РС-70*

Два ствола РС-70

Шесть стволов РС-50*

Четыре ствола РС-50 и два ствола РС-70*

ной линии

Диаметр магист

ральных i

1ИНИИ

б

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Примечания: *В этих случаях прокладываются две магистральные линии.

мм). -10,0 л/с.

1. Радиус компактной части струи 17-18 м.

2. Диаметр насадка принят для стволов: РС-50 (13 мм), РС-70 (19 мм), РС-70* (25

3. Расход воды из стволов dH = 13 мм — 3,5 л/с; dH = 19мм — 7,0 л/с; dH = 25 мм -
4.Длина рабочих линий принята 60 м.

Таблица 16.5

Расстояние между насосами при перекачке

воды по прорезиненным рукавам

из насоса в насос

Количество стволов, поданных от головно­го автомобиля, и диаметр их насадков

Схема подачи воды при перекачке по напорным рукавным линиям

Диаметр рукавов мм

Напор на насосе, установленном для перекачки, м

№

75 | 80

п/п

(Количество рукавов и материальной линии между насосами, шт.)

2 ствола РС-50

По одной линии

3 ствола РС-50

По одной линии

По двум линиям

2 ствола РС-50 и 1 ствол РС-70

По одной линии

По двум линиям

4 ствола РС-50 и 1 ствол РС-70

По одной линии

По двум линиям

2 ствола РС-70*

По одной линии

По двум линиям

2 ствола РС-70

По одной линии

По двум линиям

6 стволов РС-50

По одной линии

По двум линиям

4 ствола РС-50 и 2 ствол РС-70

По двум линиям

Примечания: 1. Напор на входе в последующий насос при перекачке равен 10 м.

2. При определении расстояния между насосами, работающими в перекачку, подъем местности не учитывается.

3. Напор на насосе головного автомобиля определяется по таблице.

4.Диаметр насадка принят для стволов: РС-50 (13 мм), РС-70 (19 мм), РС-70* (25 мм).

Таблица 16.6 огнетушащих веществ

Определение напоров на насосе и количество рукавов между ступенями перекачки при подаче

перекачкой

№п/п	Расход по одной линии, л/с	Диаметр рукавов, мм (прорезиненные)
Н„		Н„		Н„		Н„
	3,5	0.43N+10	2.3Н-23	0.18N+10	5.5Н-55	0.05N+10	20Н-200	-	-
		0.47N+10	1.3Н-13	0.5N+ 10	1.9Н-19	0.14N+10	7Н-70	-	-
		1.67N+10	0.6Н-6	0.76N+ 10	1.3Н-13	0.2N+10	5Н-50	-	-
	10,5	3.8N+ 10	0,26Н-2,6	1.7N+ 10	0.6Н-6	0.43N+10	2.3Н-23	-	-
	11,5	4.5N+ 10	0,22Н-2,2	2N+10	0.5Н-5	0.5N+10	2Н+20	-	-
		6.7N+ 10	0,15Н-1,5	3N+10	0.34Н-5	0.77N+10	1.3Н-13	-	-
		7.7N+ 10	0,13Н-1,3	3.3N+ 10	О.ЗН-3	0.9N+10	1.1Н-11	-	-
		11N+10	0.009Н-1	5N+10	0.2Н-2	1.3N+10	0.8Н-8	-	-
		-	-	5.3N+10	0.19Н-2	1.4N+10	0.7Н-7	0.14N+ 10	7Н-70
		-	-	6.7N+10	0.15Н-1	1.7N+10	0.6Н-6	0.17N+ 10	6Н-60
		-	-	10N+10	0.1Н-1	2.3N+10	0.43Н-4	0.25N+ 10	4Н-40
		-	-	-	-	2.5N+10	0.4Н-4	0.25N+ 10	4Н-40
		-	-	-	-	3.3N+10	О.ЗН-3	0.33N+ 10	ЗН-30
		-	-	-	-	3.7N+10	0.27Н-3	0.37N+ 10	2.7Н-27
		-	-	-	-	4.8N+10	0.2Н-2	0.5N+10	2Н-20
		-	-	-	-	6.7N+10	0.15Н-1	0.6N+10	1.6Н-16
		-	-	-	-	-	-	0.8N+10	1.2Н-12
		-	-	-	-	-	-	N+10	Н-10
		-	-	-	-	-	-	1.25N+ 10	0.8Н-8
		-	-	-	-	-	-	1.4N+10	0.7Н-7
		-	-	-	-	-	-	1.7N+10	0.6Н-6
		-	-	-	-	-	-	2N+10	0.5Н-5
		-	-	-	-	-	-	2.3N+10	0.44Н-4
		-	-	-	-	-	-	2.5N+10	0.4Н-4
		-	-	-	-	-	-	3N+10	0.34Н-3

Примечания: 1. Подъем местности не учитывается.

2. При подаче огнетушащих веществ по двум линиям расчет производится по одной наиболее нагруженной.

3. Напор на насосе не должен превышать его технической возможности.

Напор на насосе головной пожарной машины при подаче водяных стволов

Таблица 16.7

№	Вид схемы	С1„, ММ	Н/п м/шт	Диаметр и количество напорных прорезиненных рукавов в магистральной линии
п/п
	t------- в~Т		н	40+1,7п	40+0,75п	40+0,2п
	| ^		п	0,6Н-24	1.3Н-53	5Н-200	-
			н	40+3,7п	40+1,6п	40+0,43п	-
	1 >	п	О.ЗН-11	0,6Н-25	2,ЗН-90	-
	■ ■ ■>	13 19	Н	40+6,7п	40+Зп	40+0,8п
г >
	п	0Д5Н-6	О.ЗЗН-13	1.25Н-50	-
		13 19 13	Н	40+14п	40+6п	40+1,6п
п	0,07Н-3	0Д6Н-7	0,6Н-25	-
			Н	36+6,7п	36+Зп	36+0,8п
	1 >	п	0Д5Н-5	0,ЗЗН-12	0,25Н-45	-
			Н	21+3,4п	21+1,5п
п	0,ЗН-6	0,67Н-14	-	-
	о*-		Н	50+1,7п	50+0,8п	-	-
	п	0,6Н-29	1.25Н-6	-	-
	Н	50+3,7п	50+1,6п	-	-
п	0,27Н-14	0.6Н-31	-	-
%-у	Н	50+5п	50+2,Зп	-	-
	п	0.2Н-10	0,43Н-22	-	-
	Н	-	50+5п	-	-
п	-	0.2Н-10	-	-
п	-	-	0,ЗЗН-12	3,ЗН-120

Окончание табл. 16.7
	^1^----------- ЁЦ			Н	-	-	36+Зп	36+0,Зп
	п	-	-	0,ЗЗН-12	3,ЗН-120
	**-		Н	-	-	52+п	52+0,1 п
п	-	-	Н-52	10Н-520
	Н	-	-	54+1,4п	54+0,14 п
п	-	-	0,7Н-39	7Н-385
	Н	-	-	56+2,5п	56+0,25п
п	-	-	0,4Н-22	4Н-224
	Н	-	-	63+5п	63+0,5 п
п	-	-	0,2Н-12	2Н-126
	Н	-	-	-	68+0,6 п
п	-	-	-	1JH-113
		ч—*•		Н	-	-	60+3,7п	60+0,37 п
п	-	-	0,27Н-16	2/7Н-162
	Н	-	-	66+57п	66+0,57п
п	-	-	0Д8Н-11	1,8Н-110
			Н	-	-	-	54+0,6 п
п	-	-	-	1/7Н-9О
	Н	-	-	-	56+п
п	-	-	-	Н-56
	Н	-	-	-	63+2п
п	-	-	-	0,5Н-31
	Н	-	-	-	68+2,5п
п	-	-	-	0,4Н-27,2
			Н	-	-	-	52+0,8п
п	-	-	-	1,25Н-65
	Н	-	-	-	54+1,Зп
п	-	-	-	0J7H-42
	Н	-	-	-	56+2,3п
п	-	-	-	0,43Н-24

Примечания к табл. 16.7:

1. Высота подъема стволов не учитывается.

2. В рабочих линиях принято по 3 рукава.

3. Напор на стволах с диаметром насадка принят: 13 мм — 35 м, 19 мм — 30 м,
25 мм — 25 м, для лафетных стволов — 60 м.

4. Напор на насосе не должен превышать его технической возможности.

которая позволяет определить потери в рукавных линиях, требуемый напор на насосах пожарных автомобилей при различном типе и количества напорных пожарных рукавов между пожарными автомобилями при подаче огнетушащих веществ перекачкой.

На номограмме даны следующие обозначения: Н — напор, м; N_p — количество напорных пожарных рукавов, шт.; d = 77п — прорезиненный напорный пожарный рукав диаметром 77 мм; d = 66н — непрорезиненный пожарный рукав диаметром 66 мм; q — расход огнетушащего вещества, л/с. Квадранты I, II, III — для напорных рукавов диаметром 51, 66, 77 мм; квадрант IV — для напорных рукавов диаметром 89 мм.

Для единообразия расчетов расходы огнетушащих веществ из пожар­ных стволов при соответствующих напорах у них сводим в табл. 16.8.

Таблица 16.8

Тип ствола	Диаметр насадка, мм	Напор у ствола, м	Расход, л/с
РС-50			3,5
РС-70		31 21	7 10
Лафетный ствол	25 28 32 38 50	50 50 50 50 50	15 19 25 35 60
НРТ-5	-
НРТ-10 НРТ-20 РВ-12	-	60 60 60	10 20 12
ГПС-600 СВП	-
СВП (Э)-1 ГПС-200	:	60 60
ГПС-2000 СВП (Э)-8 СВП (Э)-4	-	60 60 60	20 16 8

При подаче стволов на высоту к величине Н, полученной по номо­грамме, следует прибавить высоту подъема.

Задача 16.5. На тушение пожара требуется подать четыре ствола РС-70 с диаметром насадка 19 мм и общим расходом воды 28 л/с. Расстоя­ние (L) от водоисточника до места установки разветвления 200 м, в каждой рабочей линии по четыре рукава. Определить напор на насосе пожарного автомобиля при подаче воды по двум магистральным линиям из прорези­ненных рукавов диаметром 77 мм.

м

Н, м 1ОО

¹⁰⁰ 30

80 24

W

60 18

20 6

20 6

	зо|		!
я, ц	/			/
			/
	/	/	I	5и/
		/	/	/
	/	/ /
		/
	/	'	/
/	//	/
А	/	/
	/
ж
	У
w
f

N d =61, 66, 77 mm

Дата добавления: 2015-06-27