Alimentarea cu apa a masinilor de incendiu

Alimentarea cu apa a masinilor de incendiu

1. Retele de distributie a apei

Alimentarea cu apa a centrelor populate si a intreprinderilor industriale constituie una din sarcinile importante ale gospodariei comunale. Aceasta alimentare se face prin retele de apa, care au rolul de a aduce apa direct la locul de consum.

In centre populate, alimentarea cu apa a consumatorilor se face prin retele de distributie si anume: sistemul ramificat, sistemul inelar cu ramificatii terminale si sistemul inelar.

Sistemul ramificat, fig. 106, mai ieftin ca investitie, este indicat numai in localitati mici, fiecare punct fiind alimentat dintr-o singura parte. Retelele ramificate se mai construiesc pentru alimentarea cu apa a unor corpuri de cladiri independente si a santierelor de constructie.

Acest sistem de alimentare prezinta trei mari dezavantaje: la un defect pe o conducta se intrerupe alimentarea cu apa a intregii retele si aval; in timpul unui consum mare de apa la capetele retelei sunt presiuni prea mici; la consumuri prea mici apa stagneaza in conductele terminale si se altereaza.

Fig. 106. Schema sistemului de alimentare ramificat.

Sistemul inelar cu ramificatii terminale permite alimentarea fiecarui punct din doua sau mai multe directii (fig. 107). Prezinta avantajul ca defectele se izoleaza prin inchiderea vanelor, fara ca restul retelei sa sufere.

Fig. 107. Schema sistemului inelar cu ramificatii terminale de alimentare cu apa.

La acest sistem de retea diametrele conductelor trebuie astfel calculate incat sa nu se produca o scadere brusca a debitului retelei, in cazul cand se izoleaza sectorul avariat. Asigurarea alimentarii neintrerupte a diverselor puncte ale teritoriului deservit de reteaua de distributie este foarte importanta. In special din punct de vedere al alimentarii cu apa pentru incendiu.

Sistemul inelar prezinta de asemenea avantajul ca micsoreaza in mare masura actiunea loviturilor de berbec, care provoaca uneori avarierea si spargerea conductelor de capat.

Diametrele conductelor retelei inelare pentru acelasi obiectiv sunt mai mici decat cele ale retelelor ramificate, deoarece reteaua inelara fiecare directie principala este alimentata prin cateva linii de conducte.

Lungimea totala a liniilor retelei in sistemul inelar este insa totdeauna mai mare decat lungimea totala a liniilor din sistemul ramificat. De aceea si investitiile in sistemul inelar sunt uneori mai mari.

Sistemul inelar (fig. 108) sistem centura) este cel mai corespunzator sistem de alimentare. Acest sistem are artere poligonal inchise sau circulare in jurul centrelor cu mare consum de apa.

Fig. 108. Schema sistemului inelar, de alimentare cu apa.

Amplasarea conductelor retelei de distributie se recomanda sa se faca in terenuri stabile si neagresive fata de materialul tuburilor.

Reteaua de distributie se compune din urmatoarele categorii de conducte:

- conducte principale (artere), care transporta apa pana la punctele de bransament. Asezarea in plan a conductelor principale se va face, pe cat posibil, astfel incat sa asigure presiunea de serviciu in sectorul respectiv, folosind in mod optim relieful terenului. Distanta intre conductele principale se va alege intre 300 si 600 m in afara de cazurile cand situatia retelei de strazi impune alte conditii.   

La conductele principale cu D_n > 250 mm nu se admit in general bransamente.

Conductele de serviciu au diametre cuprinse intre 80 si 200 mm inclusiv. Pe aceste conducte se executa bransamente pentru consumatori.

Presiunea maxima admisa in retea este de 60 m H₂O. Pentru centrele industriale in retelele exterioare se admit in mod exceptional, si presiuni mai mari, cu conditia sa se ia masuri ca armaturile interioare sa nu fie solicitate la presiuni mai mari decat 60 m H₂O. Hidrantii de incendiu se vor monta, de regula, pe conductele de serviciu, in special, la intersectia strazilor, precum si de-a lungul lor, la distantele prevazute in N.P.C.I.

In cazul cand pentru asigurarea debitului necesar stingerii incendiilor se prevede folosirea hidrantilor cu D_n ≥ 70 mm se admite montarea lor direct pe conductele principale.

Debitul conductelor si arterelor in functie de diametru si de viteza uzuala de circulatie a apei sunt date in tabela 24.

Tabela 24

Debitul conductelor si arterelor in functie de diametru si viteza

2. Alimentarea cu apa a masinilor de incendiu

Alimentarea cu apa a masinilor de incendiu se poate face fie direct de la sursa de apa naturala (rauri, lacuri, bazine etc.), fie din conductele retelelor de distributie (prin hidrantii de incendiu), fie de la rezervoarele de acumulare.

Atunci cand in apropierea focarului de incendiu se gaseste apa suficienta provenita din sursele amintite mai sus, alimentarea cu apa nu mai prezinta greutate. O asemenea situatie se intalneste in centrele populate si zonele industriale unde reteaua de distibutie, prin hidrantii de incendiu, asigura debitul necesar pentru stingerea incendiilor.

Nu acelasi lucru se intampla in mediul rural unde nu exista surse de apa suficiente in apropierea focarelor. In acest caz problema alimentarii cu apa constituie in mare masura cheia succesului operatiilor de stingere.

Alimentarea cu apa a masinilor de incendiu se poate realiza in urmatoarele moduri: direct, releu, naveta si mixt.

Pentru aceste moduri de alimentare se vor analiza numai cateva principii mai mult pentru a se intelege folosirea practica a unor fenomene si legi ale hidraulicii. In amanunt tehnica alimentarii cu apa a masinilor de incendiu este descrisa in regulamentul de specialitate.

3. Alimentarea directa cu apa

Alimentarea directa constituie cel mai simplu si mai favorabil mod de alimentare la sursa de apa si de aici refuleaza apa cu ajutorul pompelor si prin furtunuri asupra focarului.

Posibilitatile tehnice ale masinilor de incendiu din inzestrare sunt ridicate. Ele ar putea sa refuleze apa la distante mari, insa acest lucru este limitat de dotarea cu furtun de refulare, incadrarea cu personal care sa intinda si sa supravegheze liniile de furtn ca si de nevoile tactive operative. Tinand seama de cantitatea de furtun din dotarea masinilor de incendiu, acestea pot lucra cu randament corespunzator.

Atunci cand sursa de apa se gaseste la distanta maxima a posibilitatilor tehnice a masinilor de incendiu sau sub aceasta distanta, de regula generala se impune folosirea modului de alimentare directa cu apa.

Parametrul cel mai important care trebuie stabilit in acest caz, de care depinde distanta de refulare, este presiunea la care este necesar sa lucreze pompa pentru a asigura la teava debitul si presiunea necesare stingerii incendiului.

In afara de aceasta, la alimentarea directa trebuie avute in vedere distanta dintre sursa de apa si focar ca si diferenta de nivel.

Cu cat distanta este mai mare cu atat pierderile de presiune sunt mai mari.

Pierderile de presiune sunt reduse in cazul folosirii liniilor de furtun cauciucat, cu diametre mari. Deci, pentru satisfacerea acestei recomandari este necesar sa se foloseasca pentru transportul apei linii de furtun cauciucat tip A sau B si distribuitor amplasat cat mai aproape de focar.

Pentru calcularea presiunii la pompa se foloseste relatia:

P_p = p_t + p_fr + p_n

in care:

p_t este presiunea la teava;

p_fr - pierderile de presiune prin frecare;

p_n - presiunea corespunzatoare diferentei de nivel.

Presiunea la teava este fixata de seful stingerii in raport de natura incendiului, de volumul de apa existent la dispozitie, de nevoile tactice in general.

Pierderile de presiune in liniile de furtun sunt stabilite prin experimentari si calcule si se gasesc in tabele.

Tabela 25 cuprinde pierderile de presiune corespunzatoare debitelor de la 100 la 3000 l/min, pentru furtun cauciucat si necauciucat (B si C). Aceste pierderi sunt date in atmosfere pentru una si doua linii de furtun a 100 m.

Tabela 25

Pierderile de presiune pe furtunuri in at

Din tabela 25 se desprinde faptul ca raportul pierderilor de presiune prin frecare, la acelasi debit, intre liniile B (75 mm) si C (50 mm) este aproximativ 1/7. Aceasta inseamna ca pierderile de presiune pe linia C de aceeasi natura si lungime si care transporta aceeasi cantitate de apa sunt de 7 ori mai mari decat pe o linie B.

Frecari se produc si in accesoriile folosite la transportul si refularea apei, de exemplu, in reductii, distribuitoare, dat ele fiind mici nu se iau in consideratie. Debitul de apa ce trece prin distribuitor se imparte in mod egal prin cele trei iesiri in cazul cand liniile de furtun, tevile si inaltimea lor de amplasare sunt identice. (fig. 109). De exemplu, daca un furtun B transporta 1200 l apa pana la distribuitor, prin cele trei iesiri ale acestuia din urma se refuleaza cate 400 l/min pe fiecare iesire. Presiunea apei care trece prin distribuitor are valoarea presiunii la care lucreaza pompa din care se scad pierderile de presiune prin frecare (de la pompa pana la distribuitor) si presiunea corespunzatoare diferentei de nivel dintre locul de amplasare a pompei si al distribuitorului.

Fig. 109. Schema cu distributia debitului de apa

Astfel presiunea ramasa va fi:

P_r = P_p - (p_fr + p_n)

P_r reprezinta presiunea cu care apa iese din fiecare racord al distribuitorului si intra in linia de refulare.

Deci presiunea din distribuitor nu se imparte cum se imparte debitul, ci se transmite integral spre fiecare linie de refulare care se racordeaza la iesirile distribuitorului (fig. 110).

Fig. 110. Schema de distributie a presiunii.

Cunoscand presiunea si debitul necesare lucrului la incendiu se poate alege in ajutajul tevii de refulare. Diametrele ajutajelor, in functie de debit si presiune sunt date in anexa 4.

Datele din anexa exprima relatiile dintre debit, presiune si diametrul ajutajelor, relatii de care trebuie sa se tina seama pentru a asigura in practica exploatarea in bune conditii a posibilitatilor tehnice ale masinilor de incendiu ca si in aplicarea principiilor tehnico-tactice pe timpul operatiilor de stingere.

4. Alimentarea in releu cu apa

Alimentarea in releu este sistemul prin care refularea apei de la sursa la locul incendiului se face de la o masina de incendiu la alta. Adica la sursa se amplaseaza o masina care dupa ce aspira apa o refuleaza pe liniile de furtun (de regula pe o singura linie) pe o distanta in raport de posibilitatile tehnice ale pompei si de furtunul din dotare, pana la o alta masina de incendiu (presiunea la capatul liniei trebuie sa fie de cel putin 1 - 2 at.), de unde este refulata mai departe.

Alimentarea cu apa in releu se foloseste atunci cand distanta de la sursa la focar este mare si nu este posibila alimentarea directa.

Pentru acest mod de alimentare este necesar un anumit numar de masini de incendiu (de regula 2 - 4) in functie de distanta de la sursa de apa la focar si de posibilitatile de refulare ale acestor masini.

Distanta maxima pana la care se poate folosi alimentarea in releu este in functie de numarul masinilor de lupta de care se dispune si de cantitatea de furtun din inzestrare.

Ea se calculeaza cu relatia:

D_max = B₁ + B₂ + + B_n + C₁ + C₂ + + C_n - 25n

n

in care:

B₁, B₂ B_n si C₁ C₂ Cn reprezinta lungimea de furtun tip B respectiv C existenta pe masini;

n - numarul de masini;

25 - lungimea de furtun pentru coturi la o masina.

Deci exista o limita peste care alimentarea in releu nu mai este eficienta, deoarece prin folosirea navetei se obtin debite mai mari si se inlatura o serie de inconveniente.

Chiar daca debitul realizat prin releu este egal cu cel obtinut prin naveta este recomandabil sa se foloseasca naveta deoarece liniile de furtun in cazul releului sunt greu de intins si de supravegheat si se pot produce incidente care duc la intreruperea pomparii apei spre incendiu.

Pe baza calculelor, tinand seama de performantele masinilor de incendiu, de furtunul din dotare si de debitul aproximativ de care este nevoie pentru stingerea incendiilor se poate stabili distante care pot constitui indicii in ceea ce priveste alegerea modului de alimentare. Se considera ca numarul maxim de masini de incendiu folosite pentru un releu eficient este de patru din cele care au cazanul de circa 2000 litri si de doua cu cazanul de aproximativ 4000 litri.

De-a lungul traseului releului se disting trei sectoare: de alimentare, intermediar, de lucru la incendiu.

Pentru a realiza in releu in bune conditii trebuie sa se respecte urmatoarele reguli:

- folosirea pe cat este posibil a masinilor de incendiu care dau acelasi debit;

- asezarea la sursa de apa a masinilor de incendiu cu debitul cel mai mare si in continuare in ordinea descranda a debitelor;

- folosirea de furtunuri cauciucate de tip A si B in perfecta stare, chiar linii duble;

- amplasarea in sectorul de alimentare a masinilor cu cazanul mai mare;

- instalarea ventilelor de presiune pe liniile de refulare in scopul protectiei furtunurilor;

- cuplarea pompelor si functionarea masinilor lent si progresiv, pentru a se evita producerea socurilor pe liniile de refulare, avandu-se in vedere lungimea mare a conductelor de apa;

- intinderea liniilor de furtun, cat mai corect, evitandu-se coturile bruste;

- folosirea legaturii radio intre sectorul de alimentare si cel de lucru la incendiu, (in lipsa se utilizeaza telefonul);

- la stabilirea presiunii cu care lucreaza fiecare masina de incendiu se va tine seama de pierderile de presiune prin frecare, de lungimea, asperitatile si diametrul liniilor de refulare, ca si diferenta de nivel;

- organizarea in bune conditii a releului, calcularea corecta a debitelor si presiunilor si instruirea subunitatii care il realizeaza.

5. Alimentarea in naveta cu apa

Daca distanta de la incendiu la sursa de apa este prea mare si nu se dispune de furtun suficient pentru releu, se poate folosi alimentarea prin naveta.

Naveta este procedeul de alimentare care foloseste, pentru transportul apei de la sursa la zona de lucru, cazanele masinilor de incendiu.

Pentru a se putea folosi acest sistem se impune ca intre zona de alimentare si cea de lucru sa existe drumuri buna, accesibile masinilor de incendiu si un numar suficient de masini care sa asigure continuitatea in lucru la incendiu.

Reusita navetei impune intocmirea de catre seful stingerii a unui plan sumar de miscare a masinilor, in functie de distanta pana la sursa de apa, de cantitatea de apa necesara pentru stingerea incendiului, de numarul de masini de care se dispune.

Regulamentele de specialitate prevad pentru asigurarea continuitatii lucrului la incendiu cel putin cu un dispozitiv cu doua linii de refulare de tip C cu ajutaje de 12 mm si o presiune de 2,5 at, care realizeaza un debit total de 300 l/min.

Alimentarea cu apa in naveta este posibila si recomandabila intre doua limite, in ceea ce priveste distanta dintre sursa de apa si incendiu.

Sub limita minima se intrebuinteaza modul de alimentare in releu, iar peste cea maxima continuitatea in lucru la incendiu mai poate fi asigurata.

Pentru calcularea distantei minime si maxime exista formule. Astfel pentru doua masini se foloseste relatia:

D_minim = B₁ + B₂ + C₁ + C₂/2 - 50 m    (2)

in care:

B₁, B₂ reprezinta lungimea furtunului tip B in m dotarea acelorasi masini.

C₁, C₂ - lungimea furtunului tip C in m din dotarea acelorasi masini.

D_maxim = t_max (n - 1) - t/2 v (1)

in care:

t_max este timpul maxim de lucru pentru o masina de incendiu in conditiile de debit si presiune cerute, in min;

n - numarul masinilor de lupta folosite pentru naveta;

t - timpul necesar de alimentare a unei masini de incendiu care cuprinde racordarea tubului de aspiratie, efectuarea vidului, umplerea cazanului de apa, in min;

v - viteza de circulatie a masinilor de incendiu in m/min.

Alimentarea cu apa in naveta devine eficienta numai daca se indeplinesc urmatoarele cerinte:

- sa se foloseasca pe cat posibil masini de acelasi tip pentru a se putea lucra sincronizat, atat la alimentare cat si la stingere a incendiului;

- la sursa de apa daca este posibil sa existe o autopompa puternica care sa asigure umplerea cazanelor intr-un timp minim (cel putin 1000 l/min);

- drumurile de acees intre sectorul de lucru la incendiu si cel de alimentare sa permita circulatia normala a masinilor de incendiu;

- serviciul de ordine si circulatie sa fie bine organizat, intrarea masinilor in pozitia de lucru sa se faca fara intarziere sau incalcari ale graficului de lucru;

- sa se pastreze disciplina in ceea ce priveste folosirea debitului si presiunii stabilite;

- dispozitivul de lucru la incendiu sa fie permanent, masina care intra in pozitia de lucru sa se cupleze imediat la dispozitivul deja intins;

- in permanenta trebuie sa se asigure o masina in pozitia de lucru, una in asteptare si una la alimentare (aceasta cerinta constituie un minim).

6. Alimentarea mixta cu apa

Alimentarea mixta cu apa pentru stingerea incendiilor se organizeaza in special la marile incendii, cand se concentreaza pentru indeplinirea misiunii un mare numar de masini.

Acest mod de alimentare necesita folosirea simultana a mai multor sisteme de alimentare.

Alegerea cuplului de sisteme depinde de distanta dintre sursa de apa si incendiu, de numarul masinilor de incendiu si de debitul necesar pentru stingerea incendiilor.

Astfel, de exemplu, se pot folosi simultan urmatoarele sisteme de alimentare; directa si releu; directa si naveta; releu, naveta, directa; releu si naveta.

In cazul adoptarii modului de alimentare mixta, fiecare sistem din cadrul cuplului respectiv se organizeaza ca si cum s-ar folosi singur.