Care sunt diferitele tipuri de duze de furtun de incendiu și cum funcționează?

Atunci când izbucnește un incendiu, eficacitatea răspunsului de suprimare depinde nu doar de volumul de apă disponibil, ci și de cât de precis și eficient este livrată apa către incendiu. Furtunul de incendiu și duza sa funcționează ca un sistem integrat, iar nepotrivirea fiecărei componente cu tipul de incendiu, cu aspectul clădirii sau cu cerințele operaționale poate duce la un control inadecvat al incendiului, pagube inutile ale apei sau condiții periculoase pentru pompieri. Înțelegerea diferitelor tipuri de duze pentru furtunuri de incendiu, modul în care sunt clasificate furtunurile de apă pentru incendiu și modul în care aceste componente funcționează împreună este o cunoaștere esențială pentru profesioniștii în securitatea la incendiu, managerii de unități și pentru orice persoană responsabilă cu întreținerea sau desfășurarea echipamentelor de stingere a incendiilor.

Ce este o duză pentru furtun de incendiu și de ce contează tipul?

A duza furtunului de incendiu este fitingul terminal atașat la capătul de evacuare al unui furtun de incendiu care controlează forma, debitul, viteza și modelul fluxului de apă îndreptat către un incendiu. Deși poate părea a fi un simplu montaj mecanic, duza este de fapt un dispozitiv hidraulic de precizie care determină dacă apa ajunge eficient la locul focului, dacă se transformă eficient în abur pentru absorbția căldurii și dacă pompierul care operează poate menține controlul sub forțele de reacție generate de curentul de apă.

Diferite scenarii de incendiu necesită caracteristici fundamental diferite de livrare a apei. Un atac direct cu flacără asupra unui incendiu structural necesită un flux drept de mare viteză care poate pătrunde adânc în materialul care arde. Un incendiu sălbatic în perie uscată poate necesita un model larg de ceață pentru a răci zona înconjurătoare și pentru a proteja pompierul. Un incendiu cu combustibil de clasa B poate necesita o combinație specifică de debit și model pentru a evita răspândirea lichidului inflamabil. Selectarea tipului de duză greșit reduce eficiența suprimării și poate agrava în mod activ situația. Acesta este motivul pentru care selecția tipului de duză pentru furtun de incendiu este o competență de bază în planificarea și operațiunile de stingere a incendiilor.

Principalele tipuri de duze pentru furtunuri de incendiu

Duzele furtunurilor de incendiu sunt clasificate pe scară largă în funcție de capacitatea de curgere, metoda de control al debitului și aplicația prevăzută. Fiecare tip are puncte forte și limitări operaționale specifice care determină locul în care este cel mai adecvat utilizat.

Duză cu gaură netedă

Duza cu gaură netedă - numită și duză cu gaură solidă sau cu vârf drept - este cel mai simplu și mai vechi design de duză în stingerea incendiilor. Este alcătuit dintr-un vârf cilindric cu o gaură netedă, neobstrucţionată, care produce un singur flux drept coerent. Diametrul vârfului este fix și determină debitul la o anumită presiune de funcționare. Diametrele obișnuite ale vârfurilor pentru operațiunile cu mâna variază de la 15 mm (5/8 inch) la 32 mm (1¼ inch), în timp ce vârfurile cu găuri netede Master stream pot atinge 44 mm (1¾ inch) sau mai mari.

Duzele cu gaură netedă sunt apreciate pentru capacitatea lor de a furniza fluxuri cu debit mare cu o forță minimă de reacție a duzei în raport cu energia debitului de apă, simplitatea lor mecanică, fără piese în mișcare care să nu cedeze și capacitatea lor de a menține coerența fluxului pe distanțe mari de aruncare - depășind adesea 30 până la 40 de metri. Ele sunt alegerea preferată pentru atacurile structurale interioare agresive și pentru situațiile în care este necesară livrarea maximă de apă la distanță. Limitarea lor este absența oricărei ajustări de tipar; produc doar un flux drept și nu pot crea un model de ceață sau pulverizare pentru răcirea cu vapori sau pentru protecția echipajului.

Duză combinată (Duză pentru ceață)

Duza combinată, cunoscută pe scară largă ca duză de ceață, este cel mai versatil tip de duză din stingerea incendiilor moderne și echipamentul standard al majorității aparatelor de incendiu din întreaga lume. Utilizează un mecanism deflector reglabil care poate fi rotit sau mișcat pentru a produce un model continuu variabil de la un flux drept îngust la o ceață cu unghi larg, de obicei de la 0° la 100° unghi de con. Această flexibilitate a modelului permite unei singure duze să gestioneze un atac direct cu flux direct, o ceață largă pentru tactici de incendiu controlate de ventilație, o ceață medie pentru protecția la expunere sau o ceață îngustă pentru răcirea cu gaz.

Duzele combinate sunt disponibile în variante cu debit fix și automate (presiune constantă). Duzele combinate cu debit fix furnizează un debit stabilit - de obicei 95, 190 sau 250 litri pe minut - la presiunea de lucru proiectată de 700 kPa (100 psi). Duzele combinate automate încorporează un mecanism de reglare a presiunii cu arc care menține o presiune relativ constantă a duzei într-o gamă largă de debite, făcându-le mai îngăduitoare atunci când presiunea pompei fluctuează. Compartimentul constă în complexitatea mecanică adăugată și cerințele de întreținere mai frecvente în comparație cu modelele cu găuri netede sau cu flux fix.

Duza cu debit reglabil

Duzele de debit reglabile permit operatorului să selecteze manual între două sau mai multe debite prestabilite — de exemplu, 115 LPM, 190 LPM și 280 LPM — folosind un inel de selectare sau un cadran de selectare de pe corpul duzei. Această capacitate permite echipajelor să adapteze rata de aplicare a apei la condițiile de incendiu și la capacitatea disponibilă a pompei fără a schimba duza sau vârful. Duzele cu debit reglabil sunt din ce în ce mai populare pe aparatele de incendiu urbane, unde aceeași linie de furtun poate fi utilizată atât pentru atacuri interioare rezidențiale care necesită debite mai mici, cât și pentru incendii de structuri comerciale mai mari care necesită volume mai mari.

Duza pentru spuma

Duzele pentru spumă sunt proiectate special pentru a aspira aer într-un amestec de apă-spumă concentrată, producând spumă expandată care este aplicată la focurile de clasa B (lichid inflamabil). Duzele de spumă cu aspirație a aerului atrag aerul prin porturile de inducție din jurul vârfului duzei, creând o pătură de spumă cu expansiune redusă, cu rapoarte de expansiune de la 4:1 la 10:1. Generatoarele de spumă cu expansiune medie și mare utilizate în spații închise sau în protecția hangarului aeronavei ating rapoarte de expansiune de 100:1 până la 1000:1. Duzele de spumă trebuie să fie potrivite exact cu tipul specific de concentrat de spumă și concentrația utilizată, deoarece utilizarea unei duze de aspirare a aerului cu o formulă de spumă greșită reduce semnificativ performanța de deprimare.

Duze de perforare și penetrare

Duzele de perforare sunt un tip specializat conceput pentru a fi introduse sau găurite prin pereți, acoperișuri sau caroserii vehiculelor pentru a furniza apă sau spumă în spații închise unde accesul direct este imposibil sau periculos. Acestea au un vârf din oțel întărit sau un vârf de foraj și mai multe orificii mici de pulverizare chiar în spatele vârfului. Odată introduse, acestea oferă un model de pulverizare la 360° în interiorul spațiului închis. Ele sunt deosebit de valoroase pentru combaterea incendiilor în interiorul compartimentelor motoarelor vehiculelor, cavităților peretelui și fuselajelor aeronavelor și reduc nevoia de deschidere a structurilor care pot contribui la izolarea incendiului.

Comparație tip duză furtun de incendiu

Următorul tabel rezumă caracteristicile operaționale cheie ale principalelor tipuri de duze de furtun de incendiu pentru a ajuta la luarea deciziilor de selecție.

Înțelegerea furtunurilor de apă pentru incendiu: tipuri și clasificări

Furtunurile de apă pentru incendiu sunt conductele care furnizează apă sub presiune de la pompă la duză. La fel ca duzele, acestea nu sunt produse generice interschimbabile - furtunurile de incendiu sunt proiectate pentru a presiunii nominale specifice, clase de diametru, standarde de construcție și cerințe de aplicare. Folosirea unui furtun subdimensionat, evaluat incorect sau deteriorat cu o duză de înaltă performanță poate duce la defectarea furtunului, limitarea debitului sau rănirea.

Furtun de atac

Furtunul de atac este principalul furtun de stingere a incendiilor utilizat direct în operațiunile de stingere a incendiilor. Este proiectat pentru a fi desfășurat rapid, pentru a rezista la presiuni de lucru operaționale de obicei între 1.000 și 1.700 kPa (150 până la 250 psi) și pentru a fi manipulat de pompieri în condiții solicitante. Diametrele standard ale furtunului de atac sunt de 38 mm (1½ inch) și 45 mm (1¾ inch) pentru operațiunile cu handline, cu 65 mm (2½ inch) utilizate pentru operațiunile de atac de tranziție și cu debit mai mare. Furtunurile de atac sunt fabricate cu o cămașă sintetică țesătă peste o căptușeală fără sudură din cauciuc sau termoplastic, oferind flexibilitate, rezistență la abraziune și reținere a presiunii.

Furtun de alimentare (furtun de diametru mare)

Furtunul de alimentare - numit și furtun de diametru mare (LDH) - este utilizat pentru a transfera apă de la un hidrant sau o sursă de apă la pompa aparatului de incendiu sau între aparatele de pompare releu. Diametrele standard LDH sunt de 100 mm (4 inchi) și 125 mm (5 inci). Furtunurile de alimentare funcționează la presiuni mai mici decât furtunurile de atac - de obicei 700 până la 1.000 kPa (100 până la 150 psi) - dar transportă volume extrem de mari de debit, depășind adesea 2.000 până la 4.000 litri pe minut. Construcția lor acordă prioritate capacității mari de curgere și desfășurare ușoară față de flexibilitatea și rezistența la abraziune cerute liniilor de atac.

Furtun de rapel

Furtunul de amplificare este un furtun de cauciuc de înaltă presiune cu diametru mai mic - de obicei 19 mm până la 25 mm (¾ până la 1 inch) - montat permanent pe o bobină pe un aparat de incendiu. Este utilizat pentru desfășurare rapidă împotriva incendiilor incipiente, incendiilor de vehicule și incendiilor de gunoi în care debitul furnizat de o linie de atac de dimensiune completă nu este necesar. Furtunurile de amplificare pot funcționa la presiuni de până la 2.100 kPa (300 psi) și sunt apreciate pentru ușurința lor de desfășurare fără a fi nevoie să așezați și să conectați lungimi standard de furtun.

Furtun forestier și sălbatic

Furtunul forestier este ușor, flexibil și proiectat pentru transport manual și desfășurare pe teren accidentat unde accesul vehiculului nu este disponibil. Are, de obicei, un diametru de 38 mm (1½ inch), fabricat cu o construcție de manta mai ușoară decât furtunul de atac standard și este evaluat la presiuni de aproximativ 1.000 până la 1.400 kPa. Unele modele de furtunuri forestiere folosesc o construcție cu o singură manta pentru a reduce greutatea pe unitate de lungime, acceptând o rezistență la spargere puțin mai mică în schimbul unei capacități de ambalare îmbunătățite și oboseală redusă la transport în timpul operațiunilor prelungite pe teren sălbatic.

Specificații critice pentru a se potrivi între furtun și duză

Pentru ca un furtun de incendiu și o duză să funcționeze împreună ca un sistem eficient, mai mulți parametri hidraulici și mecanici trebuie să fie potriviți corect. Nepotrivirile au ca rezultat performanță slabă a fluxului, forță excesivă de reacție a furtunului sau pierderi de presiune care reduc capacitatea duzei de a-și furniza debitul nominal.

• Diametrul furtunului și debitul duzei: Diametrul furtunului trebuie să fie adecvat pentru a furniza debitul necesar al duzei fără pierderi excesive prin frecare. Ca ghid general, un furtun de 38 mm poate suporta debite de până la aproximativ 250 LPM; un furtun de 45 mm până la 450 LPM; și un furtun de 65 mm de până la 900 LPM în lungimi tipice ale liniilor de mână. Depășirea acestor praguri cauzează scăderi semnificative de presiune și reduce presiunea de funcționare a duzei sub parametrii de proiectare.
• Compatibilitate cu presiunea de lucru: Duzele cu gaură lină sunt de obicei proiectate pentru a funcționa la presiuni ale duzei de 350 până la 500 kPa (50 până la 75 psi). Duzele de ceață combinate standard funcționează la 700 kPa (100 psi). Duzele de joasă presiune proiectate pentru o siguranță îmbunătățită a pompierilor și o forță de reacție redusă funcționează la 350 kPa (50 psi). Presiunea de refulare a pompei trebuie să țină cont atât de presiunea necesară a duzei, cât și de pierderea prin frecare în lungimea furtunului utilizat.
• Compatibilitate cuplaj: Cuplajele furtunurilor de incendiu trebuie să se potrivească între secțiunile de furtun și între furtun și duză. Cuplajele Storz, utilizate pe scară largă în Europa și din ce în ce mai mult în alte regiuni, sunt simetrice și neutre din punct de vedere al genului. Cuplajele American National Standard Thread (ANST) și British Standard Instantaneous (BSI) sunt clasificate pe gen. Amestecarea standardelor de cuplare incompatibile necesită adaptoare care adaugă greutate și puncte potențiale de scurgere liniei de furtun.
• Forța de reacție a duzei și manipularea furtunului: Configurațiile duzelor cu debit mai mare și presiune mai mare generează forțe de reacție mai mari care trebuie controlate de echipa furtunului. O duză cu orificiu neted de 65 mm cu un vârf de 32 mm la 500 kPa generează o forță de reacție care depășește 300 N - necesitând o echipă de furtun bine echipată și întărită. Potrivirea selecției duzei la dimensiunea disponibilă a echipajului și la capacitatea fizică este la fel de importantă ca și potrivirea parametrilor hidraulici.

Cerințe de întreținere și inspecție pentru furtunurile și duzele de incendiu

Furtunurile și duzele de incendiu sunt echipamente de siguranță care trebuie menținute în permanență în stare de funcționare. Un furtun sau o duză care se defectează în timpul unei operațiuni active de stingere a incendiului poate duce la rănirea pompierilor, pierderea controlului incendiului sau prăbușirea structurii. Atât NFPA 1962 (Standard pentru îngrijirea, utilizarea, inspecția, testarea service-ului și înlocuirea furtunurilor de incendiu, cuplajele, duzele și aparatelor pentru furtunuri de incendiu), cât și standardele internaționale echivalente specifică criterii minime de inspecție, testare și înlocuire.

• Testarea anuală a serviciului furtunului: Toate furtunurile de incendiu și de alimentare trebuie testate anual la presiune hidrostatică la 110% din presiunea maximă de testare a furtunului - de obicei 1.700 kPa pentru furtunul de atac și 1.000 kPa pentru furtunul de alimentare. Orice furtun care prezintă scurgeri ale mantalei, separarea cuplajului sau bombarea căptușelii în timpul testului trebuie scos imediat din funcțiune.
• Inspecție vizuală după fiecare utilizare: După fiecare desfășurare, furtunurile trebuie inspectate pe toată lungimea lor pentru tăieturi, zgârieturi, îndoituri, mucegaiuri sau deteriorări ale cuplajului. Furtunurile utilizate în scenarii de evacuare a vehiculelor, industriale sau sălbatice pot suferi daune care nu sunt vizibile fără o examinare atentă. Secțiunile deteriorate trebuie reparate de către tehnicieni calificați sau furtunul trebuie condamnat.
• Testarea debitului și modelului duzei: Duzele ar trebui să fie testate periodic pentru a verifica dacă debitele reale corespund specificațiilor producătorului și că mecanismele de reglare a modelului funcționează fără probleme pe toată gama lor. Duzele combinate trebuie dezasamblate și inspectate pentru uzura mecanismului deflector și a suprafețelor scaunului anual sau după expunerea la surse de apă abrazivă.
• Înlocuirea garniturii de cuplare: Garniturile de cuplare a furtunului trebuie inspectate la fiecare test de service și înlocuite dacă prezintă fisuri, compresie sau deteriorare a suprafeței. O garnitură de cuplare care prezintă scurgeri sub presiunea de funcționare provoacă pierderi semnificative de debit și expune personalul din apropiere la pulverizarea apei de înaltă presiune.

Concluzie

Selectarea tipului de duză pentru furtun de incendiu și specificarea furtunului de apă pentru incendiu nu sunt detalii administrative - sunt decizii de inginerie cu consecințe directe pentru eficacitatea stingerii incendiilor și siguranța personalului. Simplitatea și întinderea duzei cu gaură netedă o fac de neînlocuit pentru atacuri structurale agresive. Versatilitatea combinației duzei de ceață o face standardul pentru operațiuni de uz general. Furtunurile de alimentare și furtunurile de atac au roluri hidraulice distincte care nu pot fi înlocuite unul cu celălalt. Înțelegând principiile hidraulice care definesc performanța duzei, potrivirea diametrului și lungimea furtunului cu cerințele debitului duzei, menținând echipamentul la standarde recunoscute și selectând tipurile de duze în funcție de scenariile specifice de incendiu planificate, departamentele de pompieri și brigadele de pompieri industriale pot construi sisteme de furtun și duze care oferă o capacitate de suprimare fiabilă și eficientă atunci când este cel mai necesar..