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.

Конструкция и особенности автомобиля газоводяного тушения

Автомобили газоводяного тушения прочно закрепились в технологических парках пожарных служб. Эта техника помогает эффективно бороться с возгораниями даже на самых недоступных и опасных объектах.

Автомобиль ГВТ

Автомобиль ГВТ

Тушение воспламенений на предприятиях по добыче, хранению и переработке нефти и газа не может быть произведено при помощи стандартного набора пожарной техники, так как такие пожары сложно контролировать и устранять. На помощь МЧС приходят машины газоводяного тушения.

Что это такое

Автомобиль газоводяного тушения – это пожарная техника, в конструкцию которой входит авиационный двигатель, обвязка из водных коммуникаций на платформе, лафетные стволы для ликвидации огня посредством подачи газоводяной струи.

История возникновения и совершенствования

В 1965 году станция УПО УООП Новосибирского облисполкома впервые провела испытания газоводяной техники. Специалисты доказали, что такой способ тушения является высокоэффективным.

Первые модели стали выпускаться Торжокским заводом на шасси ЗИЛ-131 (АГВТ-100), Урал-375, а также иногда использовались модели двигателей Рд-9Ф и д-20П.

Уже в 2001 году ОАО «Пожтехника» представило новую усовершенствованную модификацию – АГВТ-150 на шасси КамАЗ-43114.

ЗИЛ-131 (АГВТ-100)

Назначение

АГВТ пожарный применяется при тушении газонефтяных фонтанов. Особенность таких возгораний в высоте пламени и сложности устранения подземных очагов. Стандартные методы пожаротушения (подача воды, пены или порошка) не являются эффективными в ситуации пожара на газонефтяных предприятиях.

Классификация

Автомобили газоводяного тушения бывают двух типов:

1. С одним двигателем.
2. С двумя двигателями.

От количества двигателей зависят технические характеристики моделей.

Устройство и комплектация

Задаваясь вопросом, в чем конструктивная особенность автомобиля газоводяного тушения, нужно обратить внимание на его комплектацию:

1. Шасси повышенной проходимости (ЗИЛ, КаМАЗ).
2. Подъемно-поворотные механизмы.
3. ТРД (турбореактивный двигатель).
4. Трубопроводная сеть.
5. Лафетные стволы.
6. Охладительные распылители.
7. Бак для топлива.
8. Кузов.
9. Система управления.

Гидроцилиндры осуществляют поворот двигателя по установленной схеме действия.

Лафетные стволы установлены рядом с двигателем. К ним с помощью специальных шарнирных колен подается вода.

Слева и справа платформы размещены механизмы охлаждения и распылители.

За кабиной водителя есть цистерна для топлива для ТРД. В ней установлены волноломы, тепловые датчики, фильтры и дыхательные клапаны.

Управлять двигателем можно из кабины водителя посредством пульта управления.

АГВТ 150 (Урал)

Функционирование

Газоводяная струя состоит из отработавшего газа турбодвигателя и распыленной воды.

Источник отработавших газов – ТРД, установленный стационарно.

Вода из цистерн в отработавший газ направляется по лафетным стволам, которые установлены на двигателе. Газоводяной поток вещества понижает температуру участка горения и разбавляет горючие газы, тем самым устраняя пламя.

Технические характеристики и особенности

АГВТ отличаются от других представителей пожарной техники: для их эксплуатации требуется большее количество топлива, а также цены на такие машины значительно выше.

Одним из параметров, характеризующих совершенство ТРД, является тяга. Она находится в пределах 50 кН. Тяга ТРД – причина опрокидывающей силы. Поэтому становится важным обеспечение устойчивости АГВТ против опрокидывания.

В таблице представлены технические характеристики некоторых моделей автомобилей газоводяного тушения.

Область применения

АГВТ используются при тушении возгораний:

• газонефтяных фонтанов;
• технологических установок на предприятиях по добыче нефти и газа;
• архивов и библиотек;
• банковских помещений.

На заметку. В область применения АГВТ также входит охлаждение установок нефтеперерабатывающей и химической промышленности.

Способы использования

Образование газа внутри АГВТ происходит по принципу сжигания топлива из цистерны. Вода подается из внешнего источника или от пожарной автоцистерны через рукавные магистрали.

АГВТ используются для:

• транспортировки средств пожаротушения, спасательной бригады и необходимого оборудования к месту возгорания при любых погодных условиях;
• уничтожения огня путем подачи газоводяной струи в очаг;
• эвакуации и спасения пострадавших.

АГВТ 150 (КамАЗ)

Нормативно-правовые требования

Согласно ГОСТ 12.2.047-86 (СТ СЭВ 5236-85), устранение возгорания посредством пожарной машины АГВТ происходит при соблюдении следующих требований:

• наличие на транспорте высокопроходимого базового шасси;
• исправное состояние ТС и наличие технологических документов;
• наличие устройств для обеспечения устойчивости автомобиля при работе ТРД.

Выводы

Несмотря на сложность эксплуатации, АГВТ – это техника, способная обеспечить эффективное тушение на объектах, где запрещено применять другие виды пожарных машин.

История развития этой отрасли указывает на то, что с каждым годом технические характеристики автомобилей газоводяного тушения совершенствуются. Пожарный КрАЗ условно делится на две части: первая состоит из шасси и кабины водителя, вторая – из пожарно-технического вооружения, стоит обратить на него внимание.

Важная особенность такой техники – мощный двигатель, который и обеспечивает быструю и точную подачу активного вещества в очаг возгорания.