Способы отогревания замершего пожарного оборудования
Опыт работы на пожарах показывает, что, несмотря на проведение различных предупредительных мер, факты замерзания различного пожарного оборудования имеют место. Это объясняется прежде всего тем, что не во всех случаях уделяется должное внимание защите пожарной техники от воздействия низких температур. Климатические условия иногда складываются так, что защитить технику от замерзания весьма трудно. Это обстоятельство выдвигает необходимость оснащения пожарных частей специальной аппаратурой, предназначенной для отогревания замерзшего пожарного оборудования.
Но на местах не всегда правильно пользуются этой аппаратурой, в связи с чем нередко применяют такие способы отогревания оборудования, которые по существу выводят оборудование из строя. Так, на одном из пожаров замерзший ствол КР-Б отогревали на разведенном костре, в результате чего он вышел из строя, так как прокладка под воздействием огня разрушилась.
При выборе способа отогревания следует считаться с характеристикой теплоносителя, в частности с его температурой. Если не учитывать этого, могут возникнуть осложнения, связанные с тепловым расширением материала, что приводит к разрушению отогреваемого прибора. Одновременно надо учитывать необходимость быстрого отогревания оборудования.
Наконец, следует учитывать и некоторые другие особенности оборудования, подлежащего отогреванию. Одни виды оборудования можно поднести к месту отогревания, например стволы, разветвления, а другие громоздкие закреплены стационарно, что требует доставки к ним отогревающей аппаратуры. А отогревание замерзших рукавов вообще возможно только в стационарных условиях.
Аппаратура, предназначаемая для отогревания оборудования, распределяется по способу ее установки или доставки:
- а) стационарная аппаратура;
- б) возимая аппаратура;
- в) переносная аппаратура.
В качестве теплоносителей для отогревания замерзшего пожарного оборудования можно использовать:
- а) выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания;
- б) водяной пар;
- в) горячую воду;
- г) горячий воздух;
- д) открытый огонь;
- е) электричество.
Применение выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания
Применение выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания для отогревания замерзшего пожарного оборудования по сравнению с другими существующими способами сравнительно новый способ. Сущность этого способа заключается в том, что на подвергаемый отогреванию прибор или предмет непосредственно воздействуют выхлопные газы двигателей. Температура выхлопных газов в зависимости от режима работы двигателя и условий отдачи тепла при прохождении газов через выхлопную трубу находится в пределах 200-300° С. Такая температура теплоносителя позволяет осуществить достаточно быстрое отогревание оборудования.
Впервые этот способ был предложен ленинградскими рационализаторами Лукиным и Титовым для отогревания замерзших гидрантов.
Конструктивно подача выхлопных газов к гидранту представляется так.
На конец выхлопной трубы автомобильного двигателя наваривается патрубок, заканчивающийся быстросмыкающимся соединением. К этому патрубку при необходимости присоединяется металлический гибкий шланг, по которому выхлопные газы направляются к месту отогревания.
Достоинствами рассматриваемого способа являются простота устройства и применения, а также надежность и безопасность для отогреваемого оборудования.
Недостатком рассматриваемого способа является невозможность подачи газов на большие расстояния. Например, отогревание обледенелой автомеханической лестницы выхлопными газами невозможно, так как требуется подводящий шланг большой длины, что неизбежно вызовет резкое ухудшение режима работы двигателя. Кроме того, движение выхлопных газов по длинному шлангу неразрывно связано с потерями тепла через стенки последнего и падением давления и скорости. Все это в целом отрицательно сказывается на конечной характеристике теплоносителя, ограничивая область его применения.
Опытом установлено, что применять выхлопные газы целесообразно для отогревания сравнительно небольших предметов: гидрантов, различной рукавной арматуры, насосов. Для этой цели конец шланга вводится в насосное отделение, закрываемое затем дверцами и шторкой. В помещении насосного отделения происходит быстрое нарастание температуры, что приводит к прогреву стенок насоса и оттаиванию образовавшегося льда. Во избежание загорания матерчатой или дерматиновой шторки надо следить, чтобы она не касалась шланга.
Применение водяного пара
Применение водяного пара для отогревания замерзшего пожарного оборудования является в настоящее время наиболее эффективным и универсальным способом. Им можно пользоваться при отогревании небольших предметов, например стволов, разветвлений, рукавных соединений и т, п. Он также вполне применим и для отогревания всех типов лестниц. При необходимости сборки замерзших рукавов для последующей их транспортировки применение пара для отогревания отдельных участков рукавов следует признать единственным наиболее совершенным способом.
Водяной пар бывает перегретый и насыщенный. Пар, полученный в присутствии воды в результате изменения объема при постоянной температуре, находится в равновесии с жидкостью и называется насыщенным. При нагревании насыщенного пара без изменения давления объем его увеличивается, и полученный таким образом пар с температурой, превышающей температуру кипения для данного давления, называется перегретым. Перегретый пар большей частью применяется для получения механической энергии и в незначительных случаях — для нагрева. Насыщенный пар применяется большей частью для нагрева. В практике применения водяного пара для отогревания замерзшего оборудования приходится чаще всего сталкиваться с насыщенным паром, хотя это не исключает возможности применения перегретого пара.
С повышением давления насыщенного пара повышается и его температура, которую можно определить по показаниям манометра:
- при давлении пара 1 атм температура его составляет 119,6 °С;
- при давлении пара 2 атм — температура 132,9 °С;
- при давлении пара 3 атм — температура 142,9 °С;
- при давлении пара 4 атм — температура 151,1 °С;
- при давлении пара 5 атм — температура 158,1 °С;
- при давлении пара 6 атм — температура 164,2 °С и т.д.
При низкой температуре окружающего воздуха пар частично конденсируется, в связи с чем целесообразно после отогревания оборудования вытереть его насухо, чтобы избежать повторного обледенения.
В качестве агрегата для получения пара, необходимого для отогревания замерзшего пожарного оборудования, пожарная охрана Ленинграда использует установку ПУ-1, изготовленную местными мастерскими.
Паровая установка ПУ-1 смонтирована на шасси грузового автомобиля ЗИЛ-150; все оборудование установки защищено от влияния внешней среды кузовом автобусного типа (рис. 1). Общий вес полностью оборудованного автомобиля составляет 7360 кг.
Основными агрегатами установки являются паровой котел, бойлер-аккумулятор, ручной насос, пароструйный элеватор (инжектор), система трубопроводов, система жидкого топлива с форсункой, резервный бачок и резиновые шланги, сложенные в бухты. Кроме того, автомобиль укомплектован различным съемным оборудованием, например резиновыми шлангами, рукавными мостками. Котел размещен в заднем отсеке автомобиля, бойлер-аккумулятор — в среднем, а часть съемного имущества расположена в кабине личного состава. Принятое размещение оборудования позволяет рационально использовать все отсеки автомобиля.
Для подогрева воды и генерации пара служит комбинированный паровой котел РИ-3 системы Рябова и Игнаточкина. Он рассчитан на отопление как твердым, так и жидким топливом. Устройство котла заключается в следующем. В цилиндрическом корпусе, перекрытом глухим днищем, расположена жаровая труба, нижний конец которой соединен с корпусом посредством обвязочного кольца, а верхний перекрыт выпуклым днищем. Кроме жаровой трубы, составляющей основную поверхность нагрева котла, здесь предусмотрена дополнительная поверхность за счёт поперечных и продольных кипятильных труб. Поперечные кипятильные трубы расположены тремя перекрещивающимися рядами; каждая труба обоими своими концами вварена в обечайку жаровой трубы.
Продольные кипятильные трубы, имеющие рёбра, вварены в днище и обечайку жаровой трубы, создавая перегородку, разделяющую вверху топочное пространство пополам. Одновременно они являются и подъёмными циркуляционными трубами. Топочные газы в своём восходящем потоке омывают переднюю часть жаровой трубы и расположенные в ней кипятильные трубы.
Корпус котла предусмотрен разъемным, что позволяет очищать от накипи жаровую и кипятильную трубы, а также при необходимости подваривать концы последних. Верхняя отъемная часть котла образует паросборник. Корпус котла снаружи изолирован асбестом и облицован стальным разъемным кожухом, что позволяет уменьшить потери тепла. В нижней части котла предусмотрены чугунная колосниковая решетка и зольник, выполненный в виде свисающего наружного цилиндра, перекрытого глухим днищем. Для удобства удаления накипи после чистки котла в нижней части корпуса устроен специальный люк.
Для достижения устойчивого давления пара и повышения коэффициента полезного действия установки, котел оборудован водоподогревателем (рис. 1), состоящим из пучка дымогарных труб.
Водоподогреватель соединен с котлом трубопроводами, проложенными по паровому и водяному пространствам.
Закачивание в котел холодной воды производится ручным поршневым насосом, причем предварительно вода проходит через водоподогреватель.
Для улучшения тяги в дымовой трубе установлен паровой сифон.
Штуцер для подвода пара к сифону вварен непосредственно в днище котла.
Арматура котла состоит из: стеклянного указателя, уровня, манометра с трехходовым краном и сифонной трубкой с краником, водопроводных кранов, спускного вентиля и пружинных предохранительных клапанов.
Основные характеристики котла следующие:
1. | Рабочее давление | 4 кг/см2 |
2. |
Поверхность нагрева котла: |
|
жаровой трубы кипятильных труб водоподогревателя суммарная поверхность |
2,24 м2
1,88 м2 2,68 м2 6,80 м2 |
|
3. | Общая водяная ёмкость котла со среднего уровня | 240 л |
4. | Площадь колосниковой решётки | 0,31 м2 |
5. | Объём топочного пространства | 0,20 м3 |
6. | Паропроизводительность котла при отоплении дровами средней влажности и форсировании топки | 150 кг/час |
7. | Паропроизводительность котла при работе на жидком топливе (дизельном топливе) | 220 |
Образующийся в котле пар поступает по соответствующим трубопроводам в резиновые шланги, бойлер-аккумулятор, форсунку, сифон, инжектор или может быть выпущен в атмосферу.
Инжектор (пароструйный элеватор) состоит из сопла и диффузора, заключенных в корпус, снабженный штуцером для присоединения всасывающего рукава (рис. 2). Инжектор расположен на одном из ответвлений главного паропровода и служит для засасывания холодной воды из водоисточника, нагревания ее паром и нагнетания нагретой воды в бойлер-аккумулятор (рис. 3). Последний представляет собой цилиндрический сосуд, расположенный на водонапорной линии между инжектором и потребителем теплой воды. Он служит для дополнительного быстрого нагревания холодной воды острым паром (сразу после пуска инжектора) и выравнивания температуры нагретой воды, нагнетаемой к потребителю, аккумулируя тепло и исключая выход острого пара на выходе. При надобности горячая вода из бойлера-аккумулятора может быть использована для хозяйственных нужд.
Водопроводная сеть котла состоит из питательной линии, соединяющей ручной насос с водоподогревателем, и линии, соединяющей запасной бак с насосом.
Нижняя напорная линия бойлера-аккумулятора служит одновременно резервной линией.(рис 3.)
Паропроводная сеть состоит из главного паропровода, соединенного с инжектором, и ответвлений от него к разборным линиям, бойлеру-аккумулятору, сифону и запасному баку. От котла к форсунке идет отдельный трубопровод (рис. 4.).
Входящие в комплект установки резиновые рукава с винтовыми соединительными гайками служат для соединения ручного насоса и инжектора с водоисточником при всасывании воды.
Для сообщения бойлера-аккумулятора и запасного бака с городским водопроводом в комплект установки входят стендер и напорные рукава диаметром 50 мм.
Кроме паровых установок, смонтированных на автомобилях, можно применять аналогичные установки, смонтированные на автомобильных прицепах.
В этом отношении большой интерес представляет разработанный ОКБ-7 отогреватель пожарных рукавов и рукавных соединений, получивший индекс ОР (рис. 5).
Этот агрегат предназначен не только для отогревания паром рукавов и их соединений, но и для отогревания пожарных гидрантов, разветвлений, радиаторов автомобиля.
Он представляет собой одноосный автомобильный прицеп с закрытым кузовом, внутри которого расположен паровой котел типа ДПУ, являющийся генератором пара.
Котел спроектирован по полупрямоточной схеме. Он состоит из топливника с заключенным в него змеевиком. В верхней части котла расположен коллектор, служащий паро-водяным барабаном котла.
Пар из котла по специальному паропроводу через разделительный коллектор подается в шланги к потребителям. Вода подается в коллектор из водяного бака посредством ручного поршневого насоса или инжектора.
Из коллектора вода Поступает в змеевик, где происходит процесс парообразования. Котел снабжен водомерной трубкой и контрольным манометром, а также двумя водопробными краниками, ввернутыми в корпус коллектора.
В рассматриваемом агрегате дровяная топка заменена бензиновой горелкой типа МП-44. Поступление топлива к горелке происходит из топливного бака самотеком.
Регулирование подачи бензина производится дозирующим краником.
Основные характеристики агрегата
Шасси | Одноосные, сварные |
Колея | 1570 мм |
Наибольшая длина | 3040 мм |
Наибольшая ширина | 1920 мм |
Наибольшая высота | 1980 мм |
Клиренс | 250 мм |
Общий вес (без заправки водой) | 1060 кг |
Поверхность нагрева котла | 3,25 м2 |
Условная ёмкость | 70 л |
Тяга котла | Принудительная (дутьё паровоздушным инжектором или электровентилятором, а для растопки котла как резерв предусмотрен ручной вентилятор) |
Ёмкость водяного бака | 125 л |
Ёмкость топливного бака | 14,5 кг бензина |
Паропроизводительность: – на электровентиляторном дутье; – на пароинжекторном дутье; – расход бензина. |
67,5 кг/час 83,5 кг/час 9,7-9,8 кг/час |
На прицепе предусмотрено электрооборудование, питаемое от аккумулятора 6СТЭ-60 прицепа и от аккумулятора буксирующего автомобиля. Электрооборудование рассчитано на питание постоянным током напряжением 12 в.
Для освещения пространства внутри кузова имеются два плафона, а также переносная лампа, включаемая в штепсельную розетку; туда же подключается электромотор вентилятора в случае его применения при пуске установки. Для питания током от буксирующего автомобиля на прицепе предусмотрены специальная розетка и соединительный кабель с двумя штепсельными вилками.
Как ранее указывалось, основное назначение установки заключается в отогревании замерзших рукавов. Это осуществляется двумя методами: либо прогревом паром по наружной поверхности рукава, либо подачей пара внутрь рукава. В первом случае пар по шлангу подается в наконечник, представляющий собой сварную конструкцию, состоящую из трех трубок с рядом отверстий. Одним концом трубки вставлены в приемную камеру серповидной формы, а другой конец трубок заглушён приваренной к трубкам пластиной. К торцу приемной камеры приварен штуцер, на который навинчивается паропроводящий шланг. Уменьшение потерь пара достигается тем, что наконечник обертывается манжетой, представляющей собой обшитую брезентом кошму. Для обеспечения большего удобства отогревания рукавных соединений предусмотрены два наконечника, рассчитанные на отогрев рукавов литер А и литер Б. Во втором случае пар от коллектора по паропроводящему шлангу через сопло подается внутрь рукава, а по мере оттаивания льда шланг продвигается внутрь рукава все дальше.
В одном из сборников Центрального научно-исследовательского института противопожарной обороны (ЦНИИПО) опубликованы некоторые результаты испытаний рассматриваемой установки.
Отогревание рукавных соединений при температуре окружающего воздуха около — 22°С осуществлялось в течение 1 минуты. Такое же время было получено при отогревании ручного ствола и трехходового разветвления. Если при отогревании манжету не применять, то время отогревания увеличивается в 2-3 раза. Местное отогревание рукава производилось в течение 1-2 минут. В этом случае была получена возможность складывать рукав, однако внутренняя его полость почти целиком оставалась заполненной льдом (опыт велся с непрорезиненным льняным рукавом диаметром 51 мм).
Отогревание рукавов с подачей пара внутрь рукавов проводилось при температуре окружающего воздуха от 0 до –4° С. В результате отогревания рукав полностью освобождался от льда и легко скатывался в скатку. Время, потребное для оттаивания 1 пог. м рукава, составило при этом 40-70 секунд.
Хотя отогреватель ОР имеет некоторые конструктивные недостатки и большой вес, он может получить широкое применение в частях пожарной охраны.
В ряде случаев возможно использование паровых установок, применяемых в других отраслях техники. Так, для отогревания замерзшего пожарного оборудования можно использовать применяемые в дорожностроительном деле передвижной котел-подогреватель Д-163. Он представляет собой горизонтальный жаротрубный котел, смонтированный на двухосном автомобильном прицепе. В полевых условиях дорожного строительства агрегат обеспечивает работу форсунок различных сушильных установок, а также змеевиков при разогреве битума или мазута. Кроме того, он используется для прогрева битумопроводов. Приспособление агрегата для пожарных целей дало положительные результаты. Достаточно указать, что паропроизводительность его составляет 500 кг/час, причем он обеспечивает выработку насыщенного пара с температурой 176°С при 8 атм. Работает он на жидком топливе. Существенными его недостатками являются большой вес (2750 кг) и значительные габариты (длина — 4440 мм, ширина — 1770 мм, высота — 2220 мм). Кроме того, он не приспособлен для мобильного включения в работу при необходимости.
Существенным достоинством передвижных паровых установок следует признать возможность их использования непосредственно на пожарах и в расположении части.
Применение горячей воды
Вода в силу своих физических свойств не оказывает отрицательного влияния на отогреваемое оборудование. В практике применение горячей воды для отогревания может осуществляться двумя методами: погружением отогреваемого оборудования в емкость с горячей водой либо обкладыванием отогреваемого места ветошью, пропитанной горячей водой. Heзависимо от выбранного метода, после отогревания оборудование необходимо протереть насухо, чтобы избежать повторного его замерзания.
Все же практическое применение воды носит довольно ограниченный характер, поскольку подавать ее к месту отогревания, как пар или даже как выхлопные газы двигателя, не представляется возможным. Отогревание оборудования путем погружения его в емкость с горячей водой возможно только для небольших переносных предметов, например стволов, разветвлений и др. Оборудование больших размеров, особенно закрепленное на автомобиле, таким методом отогреть невозможно. Правда, иногда практикуется обливание оборудования горячей водой, но при сильных морозах это требует расходования воды в значительных количествах. Обкладывание же отогреваемого предмета ветошью, пропитанной горячей водой, не всегда бывает достаточно эффективным, особенно если это надо произвести в короткий срок. Благодаря прямому контакту таким методом можно достаточно быстро отогреть лестницу, но отогревание замерзшего центробежного насоса связано с определенными трудностями, заключающимися в необходимости передачи тепла через стенки насоса, причем температура теплоносителя ниже 100°С, что явно ухудшает условия передачи тепла льду, скопившемуся внутри насоса. В таких условиях гораздо проще попросту залить насос горячей водой.
В стационарных условиях применение горячей воды для отогревания оборудования не представляет сложности. Для этого надо лишь иметь соответствующие устройства для нагрева воды и емкости для горячей воды.
В настоящее время многие пожарные части практикуют отогревание пожарных рукавов горячей водой, для чего рукава погружают в специальные чаны с горячей водой, после чего моют и сушат. Целесообразно иметь емкости для отогревания стволов, разветвлений, всасывающих сеток и другого оборудования, привозимого с места пожара.
Если с применением воды в стационарных условиях дело обстоит сравнительно просто, то в условиях пожаров приходится сталкиваться с серьезными затруднениями. Это связано с тем, что в подавляющем количестве пожарных частей нет передвижных устройств для подогрева воды на пожарах. В таких случаях целесообразно использовать расположенные вблизи от места пожара различные стационарные котельные установки, начиная с промышленных котельных и кончая титанами и плитами.
Однако во многих случаях таких установок нет в районе пожара, особенно в отдаленных местах. При такой обстановке целесообразно все же иметь собственный запас воды. Рекомендуется пользоваться термосами, в которых можно доставить к месту пожара воду, хотя и в сравнительно незначительном количестве. Но это небольшое количество горячей воды может сыграть решающую роль при тушении пожара.
В качестве простейшего термоса, который можно изготовить собственными силами, рекомендуется следующее устройство. За основу принимается обычный металлический бидон емкостью порядка 10 л. По наружной поверхности стенки бидона обкладываются защитным слоем ваты и бумаги толщиной не менее 25 мм. Этот слой для прочности снаружи обшивается клеенкой. Крышка бидона должна плотно садиться на горловину. Для уменьшения отдачи тепла через крышку целесообразно защитить ее ватным чехлом, прошитым клеенкой, В таком термосе при температуре окружающего воздуха —20°С температура воды понижается всего на 7—8° С за один час. Это означает, что содержащаяся в термосе горячая вода в течение нескольких часов пригодна для отогревания оборудования.
Ранее описанная паровая установка ПУ-I, помимо подачи пара, может быть использована для снабжения места пожара горячей водой, для чего и предусмотрены соответствующие коммуникации от бойлера-аккумулятора.
Из передвижных устройств определенный интерес представляет водоподогревательная установка передвижной насосной станции. Хотя эта установка предназначена только для подогрева воды, подаваемой в насос станции при тушении пожаров в условиях низкой температуры окружающего воздуха, все же она может получить некоторое применение и для выработки воды, предназначаемой для отогревания замерзшего оборудования. Установка эта смонтирована на шасси грузового автомобиля ЗИЛ-151; основным ее агрегатом является комбинированный трехсекционный водогрейный котел, отапливаемый бензином посредством двух горелок типа М-44. Подогреваемая вода насосом подается в котел, а затем поступает к насосной станции. При номинальной теплопроизводительности котла, равной 100 кал/сек обеспечивается повышение температуры воды на 40°С, причем время пускового периода, т. е. от начала работы до установления потребного режима, составляет 5—7 минут. Степень нагрева воды при прочих равных условиях зависит от скорости ее движения в котле. Следовательно, если уменьшить эту скорость, то можно добиться нагрева воды до значительной температуры, достаточной для отогревания замерзшего оборудования. Ограничение же скорости движения воды технически вполне осуществимо и затруднений не представляет.
Пользование горячей водой полезно и для организации надлежащего технического обслуживания пожарных автомобилей, а также для обслуживания личного состава, работающего на пожаре.
Применение горячего воздуха
Современное тушение пожаров сопровождается применением различных технических средств, которые в условиях зимнего времени подвергаются воздействию низких температур и атмосферных осадков. Иногда отогревание паром или водой приводит лишь к задержке дальнейшего использования или даже порче оборудования. Это относится к радиотехническому, телефонному, светотехническому оборудованию, электрифицированному инструменту и другим аналогичным приборам и аппаратам. Если необходимо отогреть такое оборудование, используют в первую очередь горячий воздух.
Существенным достоинством горячего воздуха как теплоносителя является то, что он не только отогревает, но и удаляет влагу, не оказывая отрицательного влияния на обогреваемый предмет.
В годы Отечественной войны Ленинградская пожарная охрана использовала автомобили горячего воздуха АГВ, предназначенные для санитарных целей (для дезинфекции). Конструктивно они выполнены так, чтобы обеспечить выработку горячего воздуха и подачу последнего в требуемое помещение через выходные металлические рукава. Агрегат был смонтирован на шасси грузового автомобиля ЗИС-5 (рис. 6).
Он представлял собой горизонтально уложенный металлический цилиндр, в одном основании которого вмонтирован вентилятор типа «Сирокко», а в другом установлена открывающаяся крышка, в которую вмонтированы две подвижные горелки (рис. 7).
К каждой горелке подведены две трубки: одна—для подачи горючего, а вторая — для подачи воздуха, требуемого для обеспечения нормального процесса горения. Подача горючего и воздуха регулировалась специально установленными вентилями. Для дополнительной подачи воздуха внутрь цилиндра в крышке имеется ряд регулируемых отверстий. В качестве горючего использовались керосин, нефть, дизельное топливо и другие аналогичные нефтепродукты.
Форсунки для горелок подбирались соответственно применяемому топливу. Топливо размещалось в специальном баке, который, в зависимости от надобности, мог подогреваться выхлопными газами автомобильного двигателя. Подача топлива и воздуха к горелкам производится под давлением 1 — 2 атм, создаваемым компрессором.
Вентилятор и компрессор работают от автомобильного двигателя посредством дополнительной карданной и ременной передач. Продукты горения смешивались в цилиндре с поступавшими сюда же массами воздуха, и горячая газовоздушная смесь уносилась посредством вентилятора в металлический рукав. Установка АГВ использовалась главным образом для сушки рукавов, которые в замороженном состоянии доставлялись в вертикальную сушильную башню, где подвергались одновременному отогреванию и сушке. Следует отметить чрезвычайно высокую производительность установки АГВ, благодаря которой в течение 2—2,5 часа отогревалось и высушивалось по 100—120 рукавов. Правда, существенным недостатком этого следует признать несколько повышенную температуру воздуха в зоне его первоначального поступления в сушильную башню, которая достигала 60—70° С, и, кроме того, при пользовании тяжелыми топливами в сушильную камеру вместе с газами попадают продукты неполного сгорания, которые оседают на рукавах, загрязняя их поверхность.
Обычно принято ручной инструмент вытирать насухо концами или тряпками. Но это отнимает значительно больше времени по сравнению с подачей на инструмент струи горячего воздуха, причем качество просушивания более высоко по сравнению с обтиранием вручную. Более существенное значение приобретает состояние боевой одежды пожарных. При работе на пожарах в зимнее время одежда, рукавицы и даже обувь нередко пропитываются водой и обледеневают, — для быстрой их сушки также можно использовать горячий воздух.
Применение горячего воздуха возможно для отогревания использованного пожарного оборудования, начиная с такого мелкого, как рукавные соединения, стволы, разветвления, и кончая такими агрегатами, как насосные установки, автомобильные двигатели, автомеханические лестницы и т. п.
Для выработки горячего воздуха могут быть предусмотрены установки как стационарные, для использования в расположении пожарной части, так и передвижные, для использования и на пожарах. Подогрев воздуха может осуществляться не только путем сжигания жидкого топлива, но и сжиганием природного газа, а также применением электровоздушных подогревателей. В отношении последних следует заметить, что в технике такие подогреватели получили некоторое распространение. В простейшем виде они представляют собой вертикально установленные нагревательные элементы, сзади которых расположен вентилятор, который нагнетает воздух через включенные в электрическую сеть элементы. Воздух при этом нагревается, причем степень его нагрева определяется не только характеристикой элементов и характером их расположения, но и скоростью движения воздуха и производительностью вентилятора.
Высокая эффективность отогревания оборудования горячим воздухом определяется не только его температурой, но и интенсивным движением воздушных потоков, увлекающих за собой испаряющуюся воду. Это обстоятельство делает такие установки универсальными в том отношении, что даже в летнее время для ускорения просушивания пожарных рукавов или одежды пожарных возможно использование воздушных установок без включения системы подогрева воздуха.
Применение открытого огня
Среди всех способов отогревания замерзшего пожарного оборудования применение открытого огня является наиболее старым. Действительно, огневое отогревание оборудования обеспечивает высокую эффективность этого процесса, так как в этом случае приходится воздействовать на оборудование источником тепла с чрезвычайно высокой температурой — порядка 600—800°С и выше. В этом отношении все другие способы отогревания не могут конкурировать с применением открытого огня, поскольку температура теплоносителя в них заведомо ниже температуры открытого огня.
Однако, с другой стороны, применение открытого огня чрезвычайно опасно для отогреваемого оборудования. Опасность эта определяется особенностями поведения тех или иных материалов при их нагревании. Все тела, подвергаясь нагреванию, расширяются, причем характер расширения тела зависит от индивидуальных свойств материала в первую очередь и интенсивности нагрева — во вторую. Вследствие интенсивного нагрева участок нагревания подвергается тепловому расширению, а соседние участки нет. Это приводит к возникновению в самом материале чрезвычайно больших напряжений, вызывающих деформацию материала, т. е, разрушение обогреваемого предмета.
За последние годы пожарная охрана оснащалась оборудованием, выполненным из различных алюминиевых сплавов, которые более чувствительны к воздействию огня по сравнению со сплавами меди или сталью. Это обстоятельство вызывает необходимость критического рассмотрения возможности пользования открытым огнем при отогревании замерзшего пожарного оборудования.
При отогревании оборудования открытым огнем нельзя допускать воздействия последнего в какой-либо одной точке. В таком случае требуется непрерывное перемещение пламени по поверхности предмета таким образом, чтобы вся поверхность в течение недолгого времени подвергалась нагреву. При этом надо внимательно следить за тем. чтобы не допустить перегрева, вызывающего разрушение прокладок. Важно вовремя прекратить воздействие открытым огнем. Например, при необходимости отогревания рукавных соединений в замерзшей рукавной линии нельзя дожидаться полного оттаивания льда в этом месте. Достаточно лишь добиться размыкания соединений.
В противном случае, несмотря на интенсивное тепловосприятие оттаиваемым, льдом, термическому разложению подвергнется не только уплотняющая прокладка, но и часть рукава, навязанная на соединительную головку. В этом случае решающую роль приобретает высокая теплопроводность металла, благодаря чему сильно нагретой оказывается вся соединительная головка. Имевшие место случаи неумелого отогревания рукавных соединений и приводили к истлеванию рукавов в части, надетой на головку.
Область применения открытого огня весьма ограничена. Этот способ можно применять для отогревания небольших предметов типа рукавных соединений, стволов, разветвлений, всасывающих сеток, водоуборочных эжекторов и др., хотя пользование открытым огнем в таких случаях требует проявления максимальной осторожности. Отогревать открытым огнем лестницы всех типов недопустимо.
Применение открытого огня для отогревания замерзшего оборудования не требует использования сложных технических устройств. В самом деле, при возникновении такой необходимости даже разведенный костер может быть успешно использован для отогревания оборудования, а в ряде случаев можно пользоваться огнем непосредственно на месте пожара. Поскольку пламя костра неуправляемо, отогревание предмета надо производить так, чтобы держать его над огнем, непрерывно переворачивая и перемещая его в пространстве. Только при таких условиях можно достигнуть равномерного нагрева предмета, что исключит возникновение остаточных тепловых деформаций.
В ряде случаев применяют разные типы факелов. Простейший факел можно изготовить следующим образом. Берется кусок проволоки, складывается пополам, затем скручивается. В месте сгиба проволоки между ее витками зажимается пучок концов. Концы пропитываются горючей жидкостью. Зажигание факела надо произвести лишь перед отогреванием. Пламя факела необходимо все время быстро перемещать по поверхности отогреваемого предмета.
Широкое распространение получили паяльные лампы для отогревания оборудования (рис. 8). По сравнению с предыдущими способами применение паяльных ламп обладает некоторыми преимуществами, причем главное из них заключается в возможности регулирования самого пламени. Хотя подготовка паяльной лампы к работе отнимает несколько больше времени, чем подготовка факела, преимущества в ее работе дают основание отдать предпочтение паяльным лампам.
Можно использовать для отогревания оборудования пламя природного газа. Для этого нужно взять небольшой баллон (типа корпуса огнетушителя ОУ-5), дополнительно снабдить его газовой горелкой и заполнить сжиженным газом.
Преимуществом этого метода является быстрое включение прибора в работу без каких-либо предварительных операций (рис. 9).
Применение электричества
Последние годы наблюдается тенденция использования электрической энергии для отогревания замерзшего пожарного оборудования. Это вполне понятно, так как широкая электрификация страны открывает большие возможности применения электричества в различных отраслях техники. Богатый опыт отечественной промышленности подтверждает возможность создания и практического применения различных тепловых электротехнических установок, в которых формы получения тепла различны. Так, в сушильной технике получили применение высокочастотные установки, в других отраслях промышленности — устройства индукционного подогрева, а наиболее широко распространен способ получения тепла посредством спиралей накаливания.
Применение электричества для отогревания оборудования имеет немало достоинств. Так, электротехнические установки обладают широкими возможностями регулировки их работы в больших диапазонах, что позволяет создавать различный температурный режим, в зависимости от характеристики предмета, подвергаемого отогреванию. Это обстоятельство делает применение электричества почти универсальным средством отогревания оборудования. Кроме того, процесс отогревания сопровождается и удалением влаги, что значительно повышает коэффициент использования электротехнических средств.
Более рационально применять электричество для отогревания оборудования в стационарных условиях. Так, можно использовать — электрические сушильные шкафы, снабженные автоматическими терморегуляторами. При наличии терморегулятора можно установить его на требуемую температуру внутри шкафа и включить обогрев. Если температура внутри шкафа превысит установленную, то терморегулятор автоматически отключит систему обогрева от питания током. При понижении температуры ниже установленной произойдет автоматическое включение системы обогрева. Целесообразность использования таких шкафов определяется не только возможностью образования внутри них любого температурного поля, в зависимости от характера отогреваемого оборудования, но и тем, что одновременно производится сушка оборудования.
Это обстоятельство дает возможность использовать сушильные шкафы и для сушки боевой одежды и обуви пожарных, спасательных веревок, водозащитных брезентов и специального оборудования. Разница будет заключаться лишь в температурном режиме внутри шкафа, который легко подвергается регулированию.
По аналогии с электрическим подогревом автомобильных двигателей можно отогревать отдельные виды оборудования посредством электрических спиралей накаливания. Однако этот способ может быть использован лишь в единичных случаях.
Можно рекомендовать получившие применение при отогревании водопроводных труб индукционные подогреватели, разработанные ленинградскими рационализаторами Семушкиным и Каганзоном.
Действие такого индукционного нагревателя основано на свойствах вихревых токов, индуктируемых переменным магнитным полем переменного тока, нагревать массивные металлические тела, которыми при отогревании трубопроводов являются стенки стальных труб, замыкающие собой магнитную цепь прибора.
Сам индукционный нагреватель при работе не нагревается и поэтому является совершенно пожаробезопасным.
Нагреватель (рис. 10) состоит из П-образного сердечника 1, набранного из отдельных листов трансформаторной стали, из катушки 6, насаженной на сердечник, обмотанный медным изолированным проводом. Для включения катушки 6 в сеть переменного тока имеется выключатель 12 с шланговым проводом 10, снабженный вилкой 11. К сердечнику прибора посредством скоб 15 прикреплена рукоятка 9. Полюсы нагревателя имеют угловые (призматические) выемы, которыми прибор прикладывается непосредственно к отогреваемой трубе.
Включение индукционного нагревателя в однофазную сеть переменного тока напряжением 110—127 в производится вилкой 11, которой оканчивается шланговый провод прибора. Третий провод 25 нагревателя, неподключенный к штепсельной вилке, служит для заземления, особенно при работе в сырых помещениях. Заземление осуществляется путем присоединения этого провода к водопроводной (но не газовой) трубе, хорошо очищенной от краски и ржавчины в месте присоединения заземляющего провода.
Перед включением индукционного нагревателя в электрическую сеть необходимо рычажок 14 выключателя 12 поставить в положение «Отключено».
Включение нагревателя в электрическую сеть может быть осуществлено:
- а) через обычную штепсельную розетку с предохранителем на 6-10 а;
- б) через переходной патрон со штепселем, ввинчиваемый вместо лампы в осветительный патрон;
- в) путем присоединения к одному из щитков осветительной домовой сети, имеющему зажимы под напряжением 127 В. Если же щиток трехфазный, с напряжением 127/220 В, то нагреватель присоединяется к нулевому и однофазному зажимам.
Подключенный к электрической сети индукционный нагреватель плотно прижимается своими полюсными выемами к отогреваемой трубе, после чего рычажок 14 выключателя 12 переводится в положение «Включено» и нагреватель в течение 1-2 минут производит отогревание отрезка трубы между полюсами. По истечении этого времени прибор отключается, перемещается на 25-30 см и вновь включается. При отогревании трубопровода ближайший кран должен быть открыт. Опытным путем установлено, что в зависимости от температуры окружающей среди отогревание 1 м замерзшего трубопровода осуществляется в течение 4-7 минут. Отогревание индукционным нагревателем труднодоступных участков трубопроводов производится нагревом соседних, доступных участков до более высокой температуры.
Индукционный нагреватель подобного типа может найти применение и для отогревания замерзшего пожарного оборудования, для чего нужны незначительные конструктивные изменения, чтобы обеспечить удобство установки полюсов на отогреваемом оборудовании.