Введение

Гибкий рукав, используемый для подачи воды или пены под высоким давлением для тушения пожаров – это тип шланга. Пожарный рукав (или пожарный шланг) – это рукав высокого давления, предназначенный для подачи воды или других огнезащитных веществ (например, пены) на очаг возгорания для его тушения. На открытом воздухе он подключается к пожарной машине, пожарному гидранту или переносной пожарной помпе. Внутри зданий он может быть постоянно присоединен к стояку или водопроводной системе здания. Обычно рабочее давление пожарного рукава варьируется, однако согласно стандарту NFPA 1961, его давление разрыва превышает 110 бар (11 000 кПа; 1600 psi).

Рукав является одним из основных и важнейших элементов пожарного оборудования, необходимым для подачи воды как из открытых водоемов, так и из систем водоснабжения под давлением. Рукава делятся на две категории в зависимости от назначения: всасывающие и напорные рукава. После использования пожарный рукав обычно развешивают для просушки, поскольку застоявшаяся вода, остающаяся в рукаве в течение длительного времени, может привести к его износу и потере надежности или пригодности к использованию. Поэтому на типичной пожарной станции часто имеется высокая конструкция для размещения рукава во время профилактического обслуживания, известная как рукавная башня. В некоторых случаях пожарные рукава используются для контроля толпы (см. также водяные пушки), например, Буллом Коннором во время кампании в Бирмингеме против протестующих в ходе Движения за гражданские права в 1963 году.

Типы

Существует несколько типов шлангов, специально разработанных для пожарной службы. Те, которые предназначены для работы под положительным давлением, называются напорными шлангами; они включают в себя: напорный шланг, подающий шланг, релейный шланг, лесохозяйственный шланг и бочковый шланг. Те, которые предназначены для работы под отрицательным давлением, называются всасывающими шлангами.

НазваниеОпределение

Напорный шланг: Напорный шланг – это гибкий шланг, покрытый тканью, используемый для подачи воды от пожарного насоса к стволу. Этот шланг имеет номинальный внутренний диаметр от и предназначен для работы при давлении до около. Стандартная длина составляет 50 футов (15 м).

Подающие и релейные шланги: Подающие и релейные шланги – это шланги большого диаметра, покрытые тканью, используемые для подачи воды из удаленного гидранта к пожарному насосу или для ретрансляции воды от одного насоса к другому на большое расстояние. Эти шланги имеют номинальный внутренний диаметр от. Они предназначены для работы при давлении до ~ для меньших диаметров и до ~ для больших диаметров. Стандартная длина составляет 100 футов (30 м).

Всасывающий шланг: Всасывающий шланг, иногда называемый жестким всасывающим шлангом, обычно представляет собой резиновый, полужесткий шланг с внутренним металлическим усилением. Он используется для забора воды из источников без давления, таких как пруды, реки или бассейны, в целях защиты от лесных пожаров. Жесткий всасывающий шланг состоит из нескольких слоев резины и ткани, охватывающих внутреннюю спираль из стальной проволоки. Некоторые очень гибкие жесткие всасывающие шланги используют тонкое поливинилхлоридное покрытие с поливинилхлоридной пластиковой спиралью. Номинальный внутренний диаметр всасывающего шланга составляет. Стандартная длина составляет 10 футов (3 м).

Другой всасывающий шланг, называемый мягким всасывающим шлангом, фактически представляет собой короткий участок гибкого напорного шланга, покрытого тканью, используемый для соединения всасывающего патрубка пожарного насоса с гидрантом под давлением. Это не настоящий всасывающий шланг, поскольку он не выдерживает отрицательного давления.

Для покрытий и футеровок используются синтетические каучуки, которые обеспечивают различную степень устойчивости к химическим веществам, температуре, озону, ультрафиолетовому (УФ) излучению, плесени, грибку и истиранию. Различные покрытия и футеровки выбираются для конкретных областей применения.

Силы на пожарных шлангах и соплах

Во время работы пожарные шланги должны выдерживать высокие растягивающие усилия. Они возникают как из-за давления, так и из-за потока. Величина осевого натяжения в пожарном шланге определяется формулой:

где p – давление в шланге относительно атмосферного давления, A1 – площадь поперечного сечения шланга, ρ – плотность воды, а Q – объемный расход. Это натяжение остается неизменным независимо от угла изгиба шланга. Когда к шлангу подключено сопло и происходит выброс воды, сопло необходимо фиксировать с помощью упора, например, руками пожарного. Этот упор должен оказывать силу в направлении струи, которая называется реактивной силой сопла. Величина реактивной силы сопла равна импульсу потока,

где A2 – площадь поперечного сечения сопла.