Podczas remontu pojazdu ratowniczego często pojawia się kwestia modernizacji jego wyposażenia, w tym pomp strażackich. Wybór odpowiedniej pompy, która będzie kompatybilna z istniejącymi wężami strażackimi, jest kluczowy dla efektywności działań. Na rynku dostępne są oferty wielu producentów, takich jak Strzelczyk czy Rosenbauer, oferujących szeroki wachlarz rozwiązań.
Analiza działań strażackich w Polsce od lat wskazuje na powszechne stosowanie systemów autopomp pożarniczych, które zazwyczaj przepuszczają wodę przez zbiornik pojazdu gaśniczego. Jednakże, doświadczenie praktyczne strażaków często ujawnia szereg barier i problemów taktycznych związanych z tym rozwiązaniem.
Problemy związane z przepompowywaniem wody przez zbiornik pojazdu
Pierwszym i fundamentalnym problemem jest ograniczona przepustowość systemów autopomp, wynikająca często ze specyfiki rozwiązań stosowanych przez producentów pojazdów. W praktyce oznacza to brak możliwości pełnego wykorzystania potencjału wydajnościowych stosowanych pomp, co przekłada się na niską efektywność i rentowność tych urządzeń.
Kolejnym istotnym mankamentem jest brak pełnej kontroli nad stosunkiem ilości pobranej wody do ilości tej, która została podana na linię gaśniczą. Taka sytuacja może prowadzić do czasowych przerw w dostarczaniu wody, co jest szczególnie niebezpieczne w trakcie akcji gaśniczych.
Podobne problemy występują w przypadku akcji ratownictwa chemicznego, gdzie stosowane są prądy rozproszone i kurtyny wodne do wiązania substancji niebezpiecznych w postaci gazowej. Brak wody w zbiorniku pojazdu może spowodować, że układ odzyska sprawność dopiero po jego częściowym napełnieniu, co znacząco wydłuża czas przestoju.
Często w takich sytuacjach dochodzi również do zapowietrzenia pomp, co wymusza dodatkowe, czasochłonne czynności naprawcze. Mając na uwadze te niedogodności, analiza obu systemów staje się niezbędna.
Metodyka badawcza i testowany pojazd
W celu przeprowadzenia analizy i oceny obu systemów, jako przykład wybrano jeden z najczęściej używanych samochodów ratowniczo-gaśniczych w Polsce - MAN TGM 13.280 GBA 2,5/20, produkowanego przez firmę Stolarczyk.
Pierwszym krokiem było stworzenie dedykowanego miejsca pomiarowego w celu zebrania danych dotyczących działania pompy w układzie pobierania wody ze zbiornika pojazdu. Układ zasilany był z hydrantu nadziemnego o wydajności 1300 l/min przy ciśnieniu 2 bar, podłączonego do nasady zasilającej zbiornik.
Do pomiarów od nasad autopompy po stronie tłocznej wyprowadzono dwie linie W75, zakończone przyrządami pomiarowymi FloMaster 250 o zakresie pomiarowym 30-3000 l/min przy ciśnieniach roboczych 0-25 bar. Zastosowanie techniki pomiaru elektromagnetycznego pozwoliło na zwiększenie precyzji pomiarów.
Pomiar wykonano dla wybranych prędkości obrotowych silnika, które były ustawiane w kabinie pojazdu. Należy podkreślić brak wskaźnika obrotów pompy na tablicy sterującej, co utrudniało precyzyjne ustalenie przełożenia przystawki odbioru mocy skrzyni biegów pojazdu, które oszacowano na 1:1,65.
W celu uzyskania zakładanej szybkości obrotowej, za pomocą zaworów po stronie tłocznej wytwarzano oczekiwane ciśnienie, mierzone na manometrze autopompy pożarniczej. Z przyrządów spisano dane, na podstawie których stworzono wykres charakterystyki wydajności pompy.
Charakterystyka autopompy pożarniczej MAN TGM 13.280 GBA 2,5/20
Analiza uzyskanych danych wykazała, że przy niższych prędkościach obrotowych, pompa nie była w stanie wytworzyć ciśnienia 8 barów, nawet przy znikomym przepływie. Dopiero przy wyższych prędkościach obrotowych, wydajność ponad 2000 l/min przy 8 barach została osiągnięta przy maksymalnych dopuszczalnych obrotach silnika pojazdu (1850 obr./min, co odpowiada ok. 3000 obr./min napędu autopompy).
Nie udało się jednoznacznie ustalić przełożenia przystawki odbioru mocy, co wpłynęło na przyjęcie szacowanych danych. Nie potwierdzono również tezy o płaskiej charakterystyce pompy dla poszczególnych ciśnień i wydajności; zjawisko to występuje jedynie dla niższych ciśnień (2-3 bary).
Pojazd MAN TGM 13.280 GBA 2,5/20 firmy Stolarczyk posiada pewne niedogodności techniczne, które uniemożliwiły dalsze wyznaczanie pełnej charakterystyki dla najwyższych prędkości obrotowych napędu autopompy. Szczególnie problematyczny jest brak możliwości wyregulowania układu w czasie 60 sekund przy wydajności 2300 l/min, gdy dostępny jest zapas wody w zbiorniku.
Główne cele pomiarów obejmowały wyznaczenie rzeczywistych charakterystyk autopompy pożarniczej oraz ocenę skutków ekonomicznych różnych sposobów pracy układu wodnego pojazdu, mierzoną zużyciem paliwa.
Metoda przetłaczania wody - nowa perspektywa
Dla wyznaczenia charakterystyki pompy w metodzie przetłaczania, stworzono nowe stanowisko badawcze oparte na samochodzie JELCZ 014 GCBA 5/24 z autopompą Rosenbauer NH 30. W tym przypadku, dla uzyskania odpowiedniej wydajności źródła, wykorzystano układ przetłaczania wody z hydrantu oraz zbiornik wodny pojazdu jako naczynie wyrównawcze.
Badania przeprowadzono przy niskich obrotach silnika (1400 obr./min). W układzie przepompowywania przez zbiornik wodny pojazdu, pompa uzyskiwała bardzo słabe wyniki - maksymalne ciśnienie pracy wynosiło 6 barów przy wydajności 960 l/min.
Metoda przetłaczania wody, choć mniej popularna w Polsce, pozwala na trzykrotny wzrost wydajności przy stałych obrotach silnika i wykorzystaniu energii wody. Przy obrotach silnika równych 1400 obr./min (co odpowiada ok. 2300 obr./min przy przełożeniu przystawki 1:1,65), pompa uzyskała po stronie ssącej ciśnienie 6 barów, przekraczając o ponad 75% zakładaną wydajność maksymalną producenta.
Ta wydajność jest nieosiągalna podczas standardowej pracy w układach pobierania wody ze zbiornika pojazdu i jest szczególnie przydatna przy budowie dużych układów zaopatrzenia wodnego, gdzie pompy pożarnicze służą do podnoszenia ciśnienia w magistralach na dużych dystansach.
Kolejna próba, przeprowadzona dla różnych ciśnień po stronie ssącej i tłocznej, pozwoliła na stworzenie praktycznej charakterystyki wydajności pompy w przetłaczaniu. Przy równych ciśnieniach po stronie ssącej i tłocznej, pompa osiągała parametry maksymalne 3500 l/min, co jest wynikiem mało znaczącym dla systemów zaopatrzenia wodnego, ale świadczy o jakości zasilania.
Większa różnica pomiędzy ciśnieniami po stronie ssącej i tłocznej zwiększa skuteczność metody przetłaczania, pozwalając na wymierne podniesienie ciśnienia po stronie tłocznej do oczekiwanych parametrów.
Porównanie ekonomiczne i taktyczne metod
Porównanie skutków ekonomicznych stosowania metody przetłaczania w stosunku do przepompowywania przez zbiornik pojazdu jest znaczące. Wydajność 2000 l/min przy 8 barach, która odpowiada np. czterem prądom gaśniczym na wysokości 20 m, w przypadku przepompowywania wymaga obrotów silnika na poziomie 1800 obr./min i zużycia 17 litrów oleju napędowego na godzinę.
Stosując metodę przetłaczania, identyczne parametry można uzyskać już przy 1400 obr./min, a przy wyższym ciśnieniu zasilania nawet przy 1300 obr./min. To przekłada się na zużycie paliwa na poziomie 8-9 litrów na godzinę, co stanowi 50% oszczędność w stosunku do metody przepompowywania. W skali roku, dla stu zastępów pracujących po jednej godzinie dziennie, oszczędności mogą wynieść nawet 1 825 000 zł.
Za powszechnym użyciem metody przetłaczania w Polsce przemawia również możliwość pełnego wykorzystania parametrów pomp stosowanych w pojazdach gaśniczych. Większość polskich producentów, w obawie o stan zbiorników pojazdów, ogranicza szybkość ich tankowania do około 800 l/min. Metoda przetłaczania praktycznie eliminuje ten problem, umożliwiając pełne wykorzystanie źródła wody w ramach parametrów autopompy.
Z punktu widzenia taktycznego, metoda przetłaczania zapewnia większe bezpieczeństwo ratowników dzięki ciągłości podawania środków gaśniczych. Unika się sytuacji, w której rot pozostają bez osłony wodnej, co może prowadzić do rozwoju pożaru.
Metoda przetłaczania pozwala na oddanie maksymalnie tyle wody, ile posiadamy, zwiększając jedynie jej parametry jakościowe, głównie ciśnienie. Przepompowywanie obarczone jest ryzykiem oddania większej ilości wody w stosunku do pobranej, co może prowadzić do konieczności odzyskania sprawności przez układ lub odpowietrzenia pompy.
Wady i zalety metody przetłaczania
System przetłaczania, mimo wielu zalet, obarczony jest również pewnymi wadami, wynikającymi często z braku odpowiedniego wyposażenia pojazdów. Często spotykanym problemem jest brak zaworu klapowego lub trójdrożnego na nasadzie ssącej pompy. Powoduje to konieczność przerwy w podawaniu wody na czas podłączenia zewnętrznego zasilania, co może spowodować chwilowe pozostawienie ratowników bez osłony wodnej.
Problem ten wynika z braku wiedzy w tym zakresie oraz utrwalonych przyzwyczajeń strażaków. Warto zaznaczyć, że wszyscy czołowi producenci w Europie stosują odpowiednie zawory w swoich konstrukcjach, uznając przetłaczanie za kluczowy element taktyki zaopatrzenia wodnego.
Rozwiązanie tego problemu jest możliwe, a przetłaczanie może być stosowane jako główna metoda pracy pompy pojazdu gaśniczego. Potwierdzają to liczne lata doświadczeń i analizy wyników pomiarów.
Istnieje również skuteczniejsza metoda pracy układu wodnego, polegająca na przetłaczaniu z użyciem zbiornika pojazdu jako naczynia wyrównawczego. Niweluje ona zmienność zapotrzebowania rot na wodę i pozwala na maksymalne wykorzystanie źródła zaopatrzenia wodnego.
Należy jednak zwrócić uwagę na pewne zagrożenia dla sprzętu, takie jak możliwość zatankowania pojazdu z szybkością przekraczającą 3000 l/min, co może prowadzić do uszkodzenia zbiornika z uwagi na małe średnice stosowanych przelewów.
Anatomia pompy strażackiej
Definicje i oznaczenia
Samochód pożarniczy (lub inne synonimy: samochód strażacki, wóz strażacki, pojazd pożarniczy, pożarowóz) to specjalnie oznakowany i przygotowany pojazd używany przez straż pożarną lub inną jednostkę ochrony przeciwpożarowej do udziału w akcjach ratowniczo-gaśniczych lub innych działaniach statutowych.
Podwozie: Samochody pożarnicze budowane są najczęściej na podwoziach pojazdów produkowanych seryjnie, o odpowiednio dobranych zespołach i parametrach.
Wygląd pojazdów: Pojazdy samochodowe straży pożarnej (z wyjątkiem pojazdów osobowych operacyjnych) powinny mieć barwę czerwieni sygnałowej, błotniki i zderzaki - barwę białą. Kontenery pożarnicze, agregaty ciągnione, motopompy, działka oraz przyczepy ze sprzętem pożarniczym powinny być malowane na zasadach określonych dla pojazdów gaśniczych. Kontenery-pojemniki i kontenery-cysterny powinny posiadać napisy określające ich zawartość lub przeznaczenie.
Oznaczenie pojazdów w Polsce: W Polsce stosuje się najczęściej oznaczenia zgodne z normą PN-79/M-51300 (zastąpiona przez PN-EN 1846-1). System ten określa numer operacyjny składający się z trzech elementów: trzycyfrowego prefiksu (powiat i typ jednostki), jednoliterowego oznaczenia województwa oraz ewentualnych oznaczeń charakterystyki pojazdu.
Przykładowe oznaczenia:
- GBA 2,5/20: G - samochód ratowniczo-gaśniczy, B - ze zbiornikiem wodnym, A - z autopompą, 2,5 - pojemność zbiornika wody (2,5 m³), 20 - wydajność nominalna autopompy (20 hl/min).
- GCBA 5/24: G - samochód ratowniczo-gaśniczy, C - ciężki, B - ze zbiornikiem wodnym, A - z autopompą, 5 - pojemność zbiornika wody (5 m³), 24 - wydajność nominalna autopompy (24 hl/min).
- S-2/5000/3200: S - samochód ratowniczo-gaśniczy klasy ciężkiej, 2 - kategoria uterenowiona, 5000 - pojemność zbiornika wody (5000 dm³), 3200 - wydajność pompy pożarniczej (3200 dm³/min).
Dodatkowe wyposażenie: Do wyposażenia wozów strażackich zaliczyć można również: maszt oświetleniowy, wciągarkę, działko wodne, dodatkowe węże, kamerę cofania czy falę świetlną LED.
Podnośnik hydrauliczny: Składana konstrukcja z koszem ratowniczym, składająca się z jednego lub kilku elementów, z drabiną lub bez.
Samochody ratownictwa medycznego: Pojazdy obsługiwane przez strażaków, przeznaczone do opieki nad pacjentami i ich transportu.
tags: #dzialko #strazackie #na #wozie