Ремонт и неисправности фекальных насосов

Разнообразие конструкций и условий применения насосов определяет разнообразие возможных неисправностей. В руководстве по эксплуатации каждого насоса приводится подробный список характерных неисправностей и способов их устранения.

Здесь приведен краткий обзор типичных неисправностей насосного оборудования.

Основные признаки неисправностей, проявляющиеся в процессе эксплуатации: вибрация агрегата, повышенный уровень шума и изменение его тональности, повышенные рабочие токи, пульсации давления.

Причины выхода насоса из строя можно разделить на несколько групп.

1. Механические неисправности:

1.1. дефекты изготовления, сборки и монтажа насосного агрегата;

1.2. вызванные износом насосного агрегата.

2. Неисправности системы управления:

2.1. работа в недопустимых режимах (вне рабочей зоны);

2.2. неисправности системы электропитания;

2.3. неисправности электродвигателя.

3. Неисправности гидравлической системы:

3.1. неправильный подбор насоса;

3.2. изменение параметров сети.

4.1. Механические неисправности

Дефекты изготовления или сборки определяются во время предпусковой подготовки и во время пробного пуска. Часть заводских дефектов проявляется лишь через некоторое время работы.

В процессе работы происходит износ подшипников, рабочих колес или роторов, уплотнений, резиновых деталей муфт. У химических насосов кроме этого- коррозия проточной части.

Износ подшипников приводит к повышенной вибрации агрегата. При длительной работе на изношенных подшипниках возможен перекос ротора. Последствия-рост потребляемой мощности, повышенный нагрев подшипников и стойки, задевание за корпус рабочего колеса, перекос и задевание за корпус сальникового уплотнения.

Износ рабочих колес приводит к падению подачи и напора при практически неизменной потребляемой мощности. При сильном износе колеса и щелевого уплотнения на входе нарушается балансировка: возникает неуравновешенная осевая сила. Последствия-нагрузка на подшипники и их износ, смещение рабочего колеса в полости насоса, трение его о корпус (всасывающий патрубок) и износ колеса и корпуса.

Износ торцовых уплотнений особенно опасен для погружных насосов (ГНОМ, НПК, ЦМК...), так как вода попадает в полость электродвигателя и вызывает повреждение обмотки.

Основные неисправности и их причины приведены в таблице:

Проявления неисправностей	Причины неисправностей
	Дефекты изготовления, сборки	Износ оборудования, нарушение правил эксплуатации
Насос не выдает заявленных подачи и напора	Не выдержаны размеры рабочего колеса или допуски при его установке	Износ рабочего колеса, смещение рабочего колеса
Объемный насос не выдает заявленных подачи и напора	Засорение клапанов	Износ уплотнений и клапанов
Повышенная потребляемая мощность	Нарушение центровки агрегата	Перетяжка сальника, износ рабочего колеса
Перегрев подшипников	Нарушение центровки агрегата, неправильная установка подшипников	Неправильная смазка подшипников, износ подшипников
Течь по валу насоса	Не выдержаны допуски изготовления сальникового уплотнения Низкое качество манжет	Износ сальникового уплотнения, износ торцового уплотнения
Повышенная вибрация	Нарушение центровки агрегата, недостаточная жесткость рамы или фундамента Неотбалансированный ротор или муфта	Износ подшипников кавитация, нарушение затяжки резьбовых соединений крепления насоса или двигателя
Заклинивание ротора	Не обеспечен требуемый «разбег» ротора в многоступенчатых насосах	Превышение допустимой температуры перекачиваемой жидкости Попадание твердых частиц

4.2. Работа в недопустимых режимах

Для всех насосов недопустима работа «всухую» (без заполнения полости насоса жидкостью).

Это особенно опасно для погружных насосов (ЭЦВ, ГНОМ, НПК и др.), т.к. нарушается охлаждение двигателя и далее происходит разрушение изоляции. Работа «всухую» приводит к перегреву и разрушению уплотнений. В сальниковом уплотнении истирается набивка, а затем повреждается защитная втулка. В торцовом уплотнении разрушаются кольца. У ряда насосов (ЭЦВ, UPS, ХЦМ) разрушаются подшипники скольжения, которые в нормальных условиях смазываются и охлаждаются перекачиваемой жидкостью.

Для защиты от работы «всухую» необходима установка датчика сухого хода или датчика давления на входе, установка защиты по току (от работы с током, меньшим номинального).

В ряде случаев при вероятности работы «всухую» возможно использование центробежных насосов с двойными уплотнениями (с подводом затворной жидкости).

Для динамических насосов недопустимым режимом является также выход за пределы рабочей зоны (подача меньше Q min или больше Q max),т.к. при этом возрастает вероятность возникновения кавитации. Работа с подачей, большей максимальной, приводит также к перегрузке электродвигателя.

4.3. Неисправности системы электропитания

Здесь различают две группы неисправностей: отклонения параметров сети от номинальных и неисправности, связанные с соединительными проводами.

При пониженном напряжении в сети электродвигатель не развивает паспортной мощности, и при запуске насоса возможен срыв параметров. Колебания и броски напряжения, перекос фаз (неравенство напряжений в различных фазах) приводят к колебаниям скорости вращения, повышенным вибрациям электродвигателя и в худшем случае к пробою изоляции обмотки.

Основными неисправностями, связанными с соединительными проводами, являются неправильный подбор кабеля (повышенное сопротивление), обрыв фазы, неправильное чередование фаз (реверс электродвигателя).

При повышенном сопротивлении кабеля может наблюдаться картина, как при пониженном напряжении питания. Как правило, при этом кабель сильно греется, что может привести к повреждению изоляции и короткому замыканию.

При обрыве фазы двигатель продолжает работать, но при этом резко возрастают токи обмоток электродвигателя. Если в этом случае не срабатывает защита, результат-перегрев и разрушение изоляции обмоток.

Направление вращения трехфазного электродвигателя определяется чередованием фаз. При противоположном направлении вращения наблюдаются значительное снижение параметров центробежных насосов и сильный нагрев. У вихревых насосов (ВКС, СВН), шестеренных насосов изменяется направление потока жидкости-из напорного патрубка во всасывающий.

Для стационарных насосов направление вращения электродвигателя определяется при монтаже и может измениться только при проведении работ в электросети. Направление вращения переносных насосов (ГНОМ, НПК. АНС….) необходимо проверять при каждом подключении.

• " onclick="window.open(this.href," win2 return false > Печать

Что может вызвать поломку насоса

Причина 1. «Сухой ход» (иными словами, работа при отсутствии воды). Она ведет к перегреву двигателя, поскольку перекачиваемая среда, как правило, выполняет еще и охлаждающую функцию. Кроме того, работа «всухую» вредна для уплотнителей, которые обычно «смазываются» жид­костью в процессе ее перекачки.

Причина 2. Гидравлический удар. Он происходит при включении «сухого» насоса. При этом закачиваемая в него жидкость ощутимо бьет по лопастям крыльчатки и может повредить их. Попадание воздушного пузыря в водозаборный шланг во время работы также сопровождается гидрав­лическим ударом.

Внимание.

Рабочий объем большинства поверхностных бытовых насосов перед началом работы необходимо вручную наполнить водой.

Причина 3. Замерзание жидкости в корпусе. Оно недопустимо, так как это может серьезно повредить аппарат.

Внимание.

Если насос находится в том месте, где температура окружающей среды опускается ниже нуля градусов Цельсия (например, остается зимовать в неотапливаемом помещении), всю воду из него надо слить.

Причина 4. Превышение максимально допустимой температуры перекачиваемой среды. Оно не столь пагубно действует на насос, как «сухой ход», но «симптомы» те же: при высокой температуре воды теплоотдача происходит медленнее, и двигатель перегревается.

Диагностика неисправностей насосов и способы устранения

Неисправность 1. Кавитация. В каких случаях возникает кавитация, и каковы способы ее устранения? Причина 1. Забита вентиляционная труба (или ее диаметр слиш­ком мал) при высокой температуре перекачиваемой жидкости.

Устранение. Прочистить или установить новую трубу большего диаметра.

Причина 2. Длинный всасывающий трубопровод для насосов при монтаже «Сухая установка».

Устранение. Подобрать другой подходящий насос.

Причина 3. Частицы воздуха или газа в перекачиваемой жидкости. Устранение:

♦ обеспечить глубокое погружение насоса в воду;

♦ установить отбойные щитки с целью исключить попадания струи воды на участок вблизи насоса.

Причина 4. Забит или зашлакован подводящий трубопровод. Устранение:

♦ очистить подводящий трубопровод насоса или шахту;

♦ очистить гидравлическую часть насоса.

Причина 5. Высокая температура перекачиваемой жидкости. Устранение. Подобрать другой насос.

Причина 6. Насос работает в правой части характеристики. Устранение:

♦ подобрать другой насос;

♦ повысить сопротивление на напорном трубопроводе путем уста­новки искусственных сопротивлений таких, как дополнитель­ные колена, трубопровод малого диаметра.

Неисправность 2.

Насос не развивает необходимой мощности (Н, Q).

Причина 1. Неверное направление вращения насоса (только для 3-х фазных насосов).

Причина 3. Забита подающая линия насоса или рабочее колесо.

Устранение. Очистить их.

Причина 4. Забился или заклинил обратный клапан.

Устранение. Очистить клапан.

Причина 5. Не полностью открыта задвижка на напорном трубо­проводе.

Устранение. Полностью открыть задвижку.

Причина 6. Частицы воздуха или газа в перекачиваемой жидко­сти.

Устранение. Обеспечить глубокое погружение насоса в воду или установить отбойные щитки с целью исключить попадания струи воды на участок вблизи насоса.

Причина 7. Забита вентиляционная труба.

Неисправность 3.

Прибор управления подает сигнал превышения тока.

Причина 1. Падение напряжения в сети.

Устранение. Проверить напряжение в сети.

Причина 2. Слишком высокая вязкость перекачиваемой жидкости, что вызывает перегрузку мотора.

Устранение. Установить рабочее колесо меньшего диаметра или другой мотор.

Причина 3. Работа насоса в правой части характеристики.

Устранение. Ограничить производительность насоса с помощью запорной арматуры на напорном трубопроводе.

Причина 4. Слишком сильное повышение температуры мотора.

Устранение. Проверить количество запусков и остановок и при необходимости ограничить прибором управления через настройку частоты включений.

Причина 5. Неверное направление вращения насоса (только для 3-х фазных моторов).

Устранение. Для установки правильного направления поменять местами две фазы (жилы кабеля питания насоса).

Причина 6. Выпадение одной из фаз.

Устранение. Проверить контакты подключения кабеля, а при необ­ходимости - заменить неисправные предохранители.

Неисправность 4.

Насос и напорный трубопровод забиваются отложениями.

Причина 1. Образование отложений происходит при пониженной подаче по причине снижения скорости жидкости.

Устранение. Проверить рабочую точку насоса и диаметр трубопро­вода на их соответствие скорости жидкости.

Причина 2. Слишком частое включение для перекачки небольших объемов.

Устранение. Произвести перерасчет высоты уровня жидкости для включения насоса (увеличить объем перекачки за один цикл работы насоса), при необходимости увеличить быстродействие на приборе управления.

Неисправность 5.

Возникают гидравлические удары.

Каким образом их можно избежать/уменьшить?

Причина 1. Перемещение большого объема жидкости через неболь­шое сечение трубы в момент запуска насоса.

Устранение. Проверить рабочую точку насоса и диаметр трубопро­вода на предмет их соответствия скорости жидкости.

Причина 2. Образование воздушных пробок в трубопроводе.

Устранение. Установка вентиляционных и воздухоспускных клапа­нов за обратным клапаном или в верхних точках трубопровода.

Причина 3. Быстрый выход насоса на режим.

Устранение. Заменить 2-х полюсный мотор на 4-х полюсный или использовать устройство плавного пуска/преобразователь частоты.

Причина 4. Запуск насоса производится очень часто.

Устранение. Настроить быстродействие на приборе управления.

Причина 5. На некоторых участках трубопровода установлена быстрозапорная арматура.

Устранение. Заменить арматуру на обычную.

Неисправность 6.

Шумит обратный клапан.

Как устранить/ослабить шумовой эффект.

Причина 1. Клапан слишком медленно закрывается и после выклю­чения насоса ударяет по посадочному гнезду.

Устранение. Замена на быстрозапорный клапан, использование клапана с резиновым уплотнением, с плавающим шаром, настройка быстродействия на приборе управления.

Неисправность 7. Насос/установка слишком громко работает.

Причина 1. Неверное направление вращения насоса (только для трехфазных моторов).

Устранение. Для установки правильного направления поменять местами две фазы (жилы кабеля питания насоса).

Причина 2. Повреждение рабочего колеса по причине его абразивного износа и коррозии.

Устранение. Заменить поврежденные детали (например, ржавое рабочее колесо).

Причина 3. Забита подающая линия насоса или его рабочее колесо.

Устранение. Очистить их.

Причина 4. Забита вентиляционная труба.

Устранение. Проверить и при необходимости прочистить.

Причина 5. Слишком низкий уровень жидкости в резервуаре.

Устранение. Проверить указатель уровня и при необходимости перенастроить.

Причина 6. Причина звуков - колебания трубопроводов.

Устранение. Проверить эластичные соединения и прочно закре­пить трубопроводы анкерами, проверить вводы труб через стену.

Причина 7. Работу насоса в шахте слышно даже в здании.

Устранение:

♦ шахта не звукоизолирована от здания;

♦ установить звукоизоляционные перегородки в прямых жестких каналах, соединяющих дом и шахту.

Причина 8. Установку слышно по всему зданию.

Устранение. Установка не изолирована от пола/стены, необходимы изолирующие прокладки.

Использование дренажного фекального агрегата на частном участке - явление повсеместное, поскольку чаще всего на таких объектах обустраивается индивидуальная система канализации и водопровода. Качественное насосное оборудование способно привести в действие всю систему, не допуская затопления объектов в частном владении или выхода из строя одного из коллекторов. Однако не стоит забывать, что хороший фекальный агрегат (независимо от производителя и его мощности) требует периодического технического обслуживания. Иначе есть риск «потерять» агрегат на время или навсегда.

По какой причине происходит поломка фекального насоса и как с этим бороться, рассказываем ниже.

Важно: причинами неисправности фекального насоса и необходимости последующего ремонта являются такие моменты:

• Неправильные условия эксплуатации (то есть превышение нагрузки на аппарат или неполное его погружение);
• Несвоевременное профилактическое обслуживание помпы;
• Неправильно смонтированная помпа;
• Дефект производственный.

Как выглядит рабочий насос

При проведении технического осмотра и обслуживания, чтобы избежать дальнейшего ремонта, всегда стоит обращать внимание на такие моменты:

• Воздух, вдуваемый в патрубок насоса, должен свободно проходить через всю рабочую полость и выходить из отверстия. Если такого не произошло, то, скорее всего имеется воздушная пробка. Устранить её придётся через проведение несложного ремонта.
• Поршень агрегата должен быть целым, без видимых повреждений и монолитно эластичным.
• Следует следить и за расстоянием между электромагнитными катушками и поршнем. В идеале оно должно составлять диапазон 0,4-0,5 см. Здесь все должно быть точно, как в аптеке. Поскольку если расстояние будет меньшим, то есть риск перегрева и сгорания двигателя. Если же расстояние будет большим, то магнитные катушки будут попросту биться и выходить из строя.
• Важным при обслуживании помпы также является и расстояние между клапанами насоса и входными отверстиями. Оно должно быть около 0,7-0,8 мм.

Самые простые причины поломки насоса

• Ремонта фекального агрегата можно избежать, если на стадии его выхода из строя проверить входящее напряжение. Именно оно (а вернее его перепады) часто является причиной, по которой фекальный насос перестает работать. Поэтому прежде чем приступить к ремонту и разборке помпы, проверьте напряжение в сети. Если же с напряжением все в порядке, то придётся далее выявлять причины поломки и проводить ремонт оборудования.
• Еще одной причиной, по которой фекальный насос отказывается работать, является воздушная пробка. Возникает такая неполадка вследствие неполного погружения помпы в активную среду или его неправильного монтажа (по наклоном в любую из сторон). В этом случае необходимо промыть агрегат и снова опустить его в перекачиваемую жидкость. Для устранения завоздушивания насос следует слегка наклонить, чтобы жидкость полностью вытеснила воздух из его рабочей камеры.
• Случается и так, что просто не срабатывает поплавок в погружном фекальном насосе. Здесь достаточно вынуть агрегат, промыть его и опустить в ведро с водой. Если помпа не срабатывает, поднимаем поплавок и следим за её действиями. Завелся агрегат - значит, дело в поплавке, который забился или просто залип фекальными массами. Его нужно тщательно осмотреть и несколько раз поднять опустить.

Важно: в середине поплавка расположен металлический шарик, который в зависимости от уровня воды в яме замыкает или размыкает электрическую цепь.

При этом стоит помнить, что причиной, по которой фекальный насос не качает воду, может стать слишком большая мощность агрегата. В этом случае помпа работает усиленно, а вода просто не успевает просочиться к крыльчаткам оборудования. Чтобы исправить ситуацию, попробуйте просто опустить агрегат на большую глубину.

Механические повреждения насоса

Причинами выхода из строя фекального насоса могут стать и механические поломки. Так, если отломалась какая-либо деталь механизма агрегата, она вполне может заклинить рабочие лопасти помпы. Чтобы проверить и подтвердить/опровергнуть этот пункт при ремонте насоса, необходимо прокрутить рукой лопасти. Если они крутятся легко, значит причина не в поломке. Если же лопасть вращается с трудом, то предстоит более сложный ремонт агрегата и его разборка.

Важно: трудно вращающаяся крыльчатка может быть следствием выхода из строя подшипниковой системы.

Проблемы в электрике

Если погружной фекальный насос не имеет защиты от сухого хода, то здесь возможно сгорание обмоток механизма. Явным признаком может стать гудение включенного агрегата и сильный нагрев/плавка кабеля. В этом случае при проведении ремонта придется заменить обмотку, которую, кстати, видно хорошо и без разборки аппарата.

Важно: чтобы избежать сложного ремонта фекального агрегата, стоит периодически промывать насос в чистой воде и прокачивать его. Это позволит избежать залипания деталей механизма частичками фекалий. Кроме того, старайтесь избегать превышения допустимого размера фракций, которые может перекачать насос.

1. Вибрация (посторонний шум) - плохая центровка валов, износ подшип­ников, ослабление крепления фундаментной рамы, насос работает в ка­витационном режиме.

2. Перегрев подшипников - недостаточное охлаждение водой (при водяном охлаждении), неудовлетворительная смазка подшипников (плохое каче­ство смазочного масла, утечки масла, в подшипниках с кольцевой смаз­кой кольца не вращаются вместе с валом).

3. Электродвигатель вращается в обратную сторону - перепутаны фазы при подключении электродвигателя.

Поршневые насосы

Насосы марок ПДГ (рис. 7.25) (паровой двухцилиндровый горизонтальный) и ПДВ (рис. 7.27) (вертикальный) используются для подачи воды в паровые котлы в случае отключения электроэнергии 7 . Насосы работают насыщенным и перегре­тым паром. Насос состоит из двух блоков: верхних (паровых) цилиндров и ниж­них (водяных) цилиндров, соединенных между собой стальными стойками (насос ПДВ) или средником (насос ПДГ). Паровая часть - привод насоса, состоит из блока паровых цилиндров, отлитого совместно с золотниковыми коробками, двух поршней со штоками и двух золотников. Парораспределение осуществляет­ся цилиндрическими золотниками, размещенными внутри парового блока.

В блоке водяных цилиндров находятся четыре нагнетательных и четыре зсасывающих бронзовых тарельчатых клапана. Поршни водяных цилиндров имеют диаметр в 1,5 раза меньше паровых. Поршни парового и водяного цилиндров связаны общим штоком, который, в свою очередь, механически со­единен со штоком золотника. При перемещении штока цилиндров вниз (насос ПДВ) шток золотника перемещается вверх (см. рис. 7.28). Сальники парового блока снабжены асбестопроволочной набивкой, а сальники гидравлическою блока - бумажной пропитанной набивкой.

Гидравлическая часть состоит из блока гидроцилиндров, отлитого совместно с клапанными коробками, двух поршней с уплотняющими кольцами и восьми клапанов - четыре всасывающих и четыре нагнетательных. Клапаны поперемен­но разделяют всасывающую и нагнетательную полости. Гидравлические порш­ни, перемещаясь в запрессованных в цилиндры втулках, создают попеременно в одной из рабочих полостей давление, в другой разрежение (см. рис. 7.28). Паровая часть насоса смазывается прессмасленкой, отлитой заодно с ры­чажной стойкой, гидравлическая часть - перекачиваемой жидкостью 8 .

Смазку рабочих поверхностей внутри парового блока осуществляют с по­мощью масленок, установленных на крышках цилиндров. Все шарнирные со­единения смазываются вручную. В табл. 7.6 даны технические характеристики насосов ПДГ, а в табл. 7.7 - материалы основных деталей. Паровая часть насоса смазывается прессмасленкой, отлитой заодно с ры­чажной стойкой, гидравлическая часть - перекачиваемой жидкостью 8 . Смазку рабочих поверхностей внутри парового блока осуществляют с по­мощью масленок, установленных на крышках цилиндров. Все шарнирные со­единения смазываются вручную. В табл. 7.6 даны технические характеристики насосов ПДГ, а в табл. 7.7 - материалы основных деталей.

Вакуумметрическая высота всасывания - определяется расстоянием от ниж­него уровня жидкости до оси насоса и величиной потерь на трение во всасы­вающем трубопроводе и местных сопротивлений.

Давление нагнетания насоса определяется высотой геометрического подъе­ма жидкости (разностью уровней жидкости в приемном и нагнетательном ре­зервуарах и величиной потерь на трение в трубопроводе и местных сопротив­лений). Максимально допустимое давление нагнетания определяется проч­ностью насоса.

Активное давление пара - разность между давлением свежего пара на входе в насос и противодавлением отработавшего пара на выходе из насоса.

Перед пуском в работу насос необходимо прогреть паром я открыть за­движки на входе и выходе поды. Пар подается в парораспределительное уст­ройство под давлением, откуда попеременно поступает то в правый, то в левый паровой цилиндр, приводя в движение паровые поршни и находящиеся на дру­гом конце штока гидравлические поршни (см. рис. 7.28).

Каждый паровой цилиндр имеет свой золотник, представляющий собой ко­робку, управляющую при своем движении впуском и выпуском пара. Золотник приводится в движение от золотникового штока, которому сообщается движе­ние от штока соседнего цилиндра при помощи системы рычагов. В золотнико­вой коробке под золотником расположено пять каналов: два впускных (ближе к крышке цилиндра) для впуска пара, два выпускных для выпуска пара и одно­го выхлопного, соединенного с выхлопной трубой для отработавшего пара. Внизу у паровых цилиндров имеются продувочные краники для продувки ци­линдров от воды.

Золотники отрегулированы так, что не бывает такого положения, при кото­ром паровпускные окна у обоих золотников одновременно были бы закрыты; достаточно открыть пусковой вентиль на паровпускной трубе, как насос нач­нет работать.

Если паровой поршень одного из цилиндров находится в крайнем положе­нии, то золотник этого же цилиндра в этот момент находится в среднем поло­жении и движется, открывая с одной стороны впускное, а с другой стороны выпускное окно. Паровой поршень передвигается вверх и вниз, увлекая за собой водяной плунжер, находящийся с ним на одном штоке.

Гидроструйные насосы

Гидроструйные (струйные) насосы по имеют движущихся частей. Перекачи­ваемая среда перемещается внешним потоком (струей) рабочей жидкости. При этом передача энергии от одного потока к другому осуществляется непосред­ственно без промежуточных узлов. Струйный насос состоит из следующих ос­новных элементов (рис.7.29): рабочего сопла, входного участка (конфузора), камеры смешения (горловины), диффузора. Полость, куда поступает перекачи­ваемая жидкость, называется рабочей или всасывающей камерой.

Согласно уравнению Бернулли, для идеальной жидкости суммаудельной потенциальной и кинетической энергий потока во всех его сечениях постоянна (H=р/ g+ /2 g, где р - давление; - плотность потока жидкости, кг/м 3 ; - скорость потока, м/с). В сопле жидкость за счет сужения поперечного сечения приобретает большую скорость, кинетическая энергия ее возрастает, а потен­циальная, следовательно, уменьшается. При этом давление снижается и при оп­ределенной скорости становится меньше атмосферного, т. е. во всасывающей камере возникает вакуум. Под действием вакуума жидкость по всасывающей трубе поступает во всасывающую камеру и далее в камеру смешения. В камере смешения происходит перемешивание потока рабочей жидкости и перекачи­ваемой жидкости, при этом рабочая жидкость отдает часть энергии перекачи­ваемой жидкости. Пройдя камеру смешения, поток поступает в диффузор, где его скорость постепенно уменьшается, а статический напор увеличивается. Да­лее жидкость поступает в напорный трубопровод с расходом Q n + Qp., где Q п - расход перекачиваемой жидкости; Q р - расход рабочей жидкости.

КПД струйных насосов 15- 25%. Достоинствами насосов являются простота конструкции, надежность в работе, небольшие габариты, невысокая стои­мость. Недостатки: низкий КПД и необходимость подачи к соплу достаточно больших объемов жидкости под высоким давлением.

ЭЛЕВАТОРЫ

Водоструйные элеваторы широко применяют для присоединения систем отопления к тепловым сетям. Элеватор традиционной конструкции включает сопло, камеру всасывания, камеру смешения и диффузор. Работа элеватора ос­нована на использовании кинетической энергии выходящей из сопла струи во­ды подающей магистрали тепловой сети. В камере всасывания струя инжекти рует (подсасывает) охлажденную воду из обратной магистрали системы ото­пления с передачей энергии. Образовавшийся поток направляется в камеру смешения, где происходит выравнивание скоростей и температуры, a за счет высвободившейся кинетической энергии увеличивается статическое давление. В диффузоре происходит дальнейшее снижение скорости и соответствующее увеличение статического давления.

Применение элеваторов с регулируемым сечением рабочего сопла позволя­ет в определенных пределах изменять коэффициент инжекции (всасывания) и. таким образом, осуществлять количественное регулирование в местной систе­ме отопления. Необходимость такого регулирования возникает с повышением температуры наружного воздуха, т. с. при снижении отопительном нагрузки. В эти периоды регулирующая игла вдвигается в сопло и частично перекрывает сечение, в результате чего уменьшается расход сетевой воды, но увеличивается коэффициент инжекции. Импульсами для автоматического устройства регули­рующей иглы является температура наружного воздуха и температура волы в обратной магистрали отопления.

ИНЖЕКТОРЫ

Инжектором называется пароструйный насос, в котором струя пара, посту­пающая с большой скоростью, подсасывает воду и подает ее в котел (рис. 7.30).

Пуск инжектора производится следующим образом - при повороте рукоят­ки в положение на пуск клапан приподнимается и открывает доступ пара в су­живающийся паровой конус инжектора. Пар, выходя из парового конуса с большой скоростью, создает вокруг сопла разрежение, и вода засасывается в инжектор. Далее вола поступает в смесительный конус, где пар перемешивает­ся с водой и конденсируется, нагревая при этом воду.

Смесительный конус также суживается, вследствие чего скорость питатель­ной воды при выходе из него возрастает. Питательная вода из смесительного конуса поступает с большой скоростью в расширяющийся нагнетательный ко­нус, где скорость се уменьшается, а давление увеличивается настолько, что становится выше, чем в котле, тогда открывается обратный питательный кла­пан и вода поступает в котел.

В начале пуска инжектора пар увлекает с собой воздух и поэтому не конден­сируется, пока не засосется вода. В этот период между смесительным и нагнета­тельным конусами создается избыточное давление, и вода в смеси с паром вы­брасывается через вестовой клапан и вестовую трубу. Затем, когда воздух будет вытеснен из инжектора и в него засосется вода, пар начнет конденсироваться в смесительном конусе и благодаря большой скорости горячен воды на выходе из смесительного конуса вокруг него создастся разрежение, вестовой клапан присо­сется к седлу, а вода направится в котел. Во избежание срыва работы инжекто­ров температура питательной воды должна быть не выше 40 °С и высота всасывания не более 2 м. Нагрев воды в инжекторах достигает 60 - 80 °С. Чем выше давление пара, тем выше будет температура подаваемой в котел воды.

Инжекторы отличаются простотой устройства и ухода за ними, занимают очень мало места и применяются преимущественно для питания котлов в мел ких стационарных котельных. Основным недостатком инжектора является то, что он расходует очень много пара - до 9% подаваемой воды.

Инжектор не будет подавать воду в котел, если:

1) в него поступает слишком горячая вода (выше 40 С С);

2) через всасывающий трубопровод подсасывается воздух;

3) засорился конус или на конусе имеется слой накипи;

4) недостаточное давление пара, поступающего в инжектор.

Питательные устройства

паровых котлов

Для питания паровых котлет водой применяются:

1) центробежные насосы с электрическим приводом;

2) поршневые насосы с паровым приводом и инжекторы (пароструйные на­сосы);

3) водопровод 9 .

Основные характеристики питательных насосов:

1) номинальная подача при номинальной температуре воды;

2) число оборотов в минуту для центробежных насосов или число ходов в минуту для поршневых насосов;

3) номинальная температура воды перед насосом;

4) максимальный напор при номинальной подаче.

Неисправности центробежных насосов и их обслуживание

Неисправности (отказы), возникающие в насосных установках и водопенных коммуникациях, приводят к нарушению их работоспособности, снижению эффективности тушения пожаров и увеличению убытков от них. Отказы в работе насосных установок возникают вследствие ряда причин:

во-первых, они могут появиться по причине неправильных действий водителей при включении водопенных коммуникаций; вероятность отказов по этой причине тем меньше, чем выше уровень боевой подготовки боевых расчетов;

во-вторых, причиной отказов являются износ рабочих поверхностей деталей; отказы по этим причинам неизбежны (их необходимо знать, своевременно оценивать их наступление);

в-третьих, причиной отказов являются нарушения плотности соединений и связанные с ними утечки жидкости из систем, невозможность создания разрежения во всасывающей полости насоса (необходимо знать причины этих отказов и уметь устранять их).

Неисправности насосных установок ПН. Признаки возможных неисправностей, приводящих к отказам, их причины и способы устранения приводятся в табл.2.4.

Таблица 2.4.

Признаки неисправностей	Причины неисправностей	Способы устранения
При включении вакуумной системы в полости пожарного насоса не создается разрежения Пожарный насос не заполняется водой при большом разрежении Мановакуум- метр не показывает давления (разрежения) при исправном насосе При работе пожарного насоса наблюдается стук и вибрация Пожарный насос сначала подает воду, затем его производительность уменьшается. Стрелка манометра сильно колеблется Пожарный насос не создает необходимого напора Пеносмеситель не подает пенообразователь Газовая сирена работает плохо, ослаблен звук Газовая сирена работает после выключения. Распределительный клапан лафетного ствола и клапан водопенных коммуникаций не открываются при открывании кранов на колонке.	Подсос воздуха: а) открыт сливной кран всасывающего патрубка, неплотная посадка клапанов на седла вентилей и задвижек, не закрыты вентили, задвижки; б) неплотности соединений вакуумного клапана и насоса, стакана диффузора пеносмесителя, трубопроводов вакуумной системы, сальников насоса, пробкового крана 1. Большая высота всасывания. 2. Расслоился пожарный всасывающий рукав. 3. Засорена всасывающая сетка. 1. Неисправен мановакуумметр. 2. Засорен канал мановакуумметра или замерзла вода 1. Имеет место кавитация. 2. Ослабли болты крепления насоса к раме. 3. Износились шарикоподшипники. 4. Попадание в насос посторонних предметов 1. Появились неплотности во всасывающей линии, расслоение рукава, засорилась всасывающая сетка. 2. Засорились каналы рабочего колеса. 3. Неплотности в сальниках пожарного насоса. 1. Частично засорены каналы рабочего колеса. 2. Большой износ уплотнительных колец. 3. Подсос воздуха. 4. Повреждение лопаток рабочего колеса. 1. Засорен трубопровод из бака к пеносмесителю. 2. Засорены отверстия дозатора. 1. Засорены каналы распределителя газа и резонатора. 2. Не полностью перекрывается заслонкой выпускной трубопровод. 1. Ослабла или сломалась пружина заслонки. 2. Разрегулирована длина тяги. 1. Мало давление воздуха в тормозной системе. 2. Негерметичны соединения клапанов, кранов, трубопроводов. 3. Неисправен клапан-ограничитель.	а) Плотно закрыть все краны, вентили, задвижки. При необходимости разобрать их и устранить неисправность. б) Проверить плотность соединений, подтянуть гайки, при необходимости заменить прокладки. При изношенных сальниках насоса заменить их 1. Уменьшить высоту всасывания. 2. Заменить всасывающий рукав. 3. Очистить всасывающую сетку. 1. Заменить мановакуумметр. 2. Прочистить канал мановакуумметра. 1. Уменьшить высоту всасывания или расход воды. 2. Подтянуть болты. 3. Заменить шарикоподшипники. 4. Удалить посторонние предметы из полостей колеса насоса 1. Найти неплотности и устранить, заменить рукав, очистить сетку. 2. Разобрать пожарный насос, очистить каналы. 3. Подвернуть крышку масленки, заменить сальники. 1. Разобрать насос, очистить каналы. 2. Разобрать насос, заменить кольца. 3. Устранить подсос воздуха. 4. Разобрать насос, заменить колесо. 1.Разобрать, прочистить трубопровод. 2.Разобрать дозатор, прочистить его отверстия. 1. Очистить каналы и резонатор. 2. Отрегулировать длину тяги. Разобрать, очистить заслонку. 1. Заменить пружину. 2. Отрегулировать тягу. 1. Повысить давление работой двигателя. 2. Подтянуть гайки штуцеров, заменить прокладки. 3. Разобрать, исправить.

Неисправности насосных установок ПЦН. Признаки возможных неисправностей, приводящих к отказам, их причины и способы устранения приводятся в табл.2.5.

Таблица 2.5

Признаки неисправностей	Причины неисправностей	Способы устранения
1. Вакуумный насос не включается. 2. Вакуумный насос работает, разрежение недостаточное. 3. Вакуумный насос работает, разрежение в норме, вода в насос не поступает. 4. Вакуумный насос не отключается при давлении на выходе более 0,4 МПа (4 кгс/см 2) (на ПЦНВ 20/200 – 1,2 МПа). 5. При работе насоса происходит частое включение и отключение вакуумного насоса. На ПЦНВ 20/200 (дополнительно) 6. При работе насоса снизилась подача, давление на выходе ниже нормы 7. При работе насоса наблюдаются стуки и вибрация. 8. Вал насоса не прокручивается. 9.Из дренажного отделения насоса струйкой течет вода. 10.Не поворачивается рукоятка дозатора. 11. Большой расход масла в масляной ванне опор вала. 12. Вал насоса вращается, стрелка тахометра на нуле. 13.* При включенном эжекторе и открытом дозаторе пенообразователь в насос не поступает. 14. При работе пеносмесителя ПО в насос не подается или уровень его дозирования недостаточный. 15. При отсутствии подачи индикатор «подачи нет» не горит. 14.При включении АСД индикатор «АСД питание» не горит, рукоятка дозатора не двигается. 15. При включении АСД рукоятка дозатора не двигается, индикатор «АСД ПИТАНИЕ» горит 16. При дозировании пенообразователя в автоматическом режиме качество пены неудовлетворительное, рукоятка дозатора не доходит до положения, соответствующего количеству работающих пеногенераторов. 17. Повышенный расход пенообразователя при дозировании в автоматическом режиме, рукоятка дозатора останавливается в положении, соответствующем большему количеству пеногенераторов чем подключено в действительности. 18. При дозировании пенообразователя в автоматическомрежиме рукоятка дозатора доходит до упора (положение «5-6%»), а индикатор «АСД норма» не загорается, и электродвигатель дозатора продолжает вращаться. 19. Не работает счетчик времени наработки.	1. Износ обрезиненного шкива привода вакуумного насоса. 1. Подсос воздуха: a) во всасывающей линии; б) через незакрытые сливные краны; в) через масляный бак (при полном отсутствии масла); г) через поврежденные вакуумные трубопроводы. 2. Проскальзывание шкивов вследствие: а) попадание масла на поверхность трения; б) недостаточного усилия прижатия шкивов. 3. Недостаточная подача смазки в вакуумный насос. 4. Неисправность обратного падающего клапана – зависание или неплотное прилегание к седлу. 1. Засорена всасывающая сетка. 2. Расслоение всасывающих рукавов. 1. Большое зазор «Д» между штоком механизма отключения и рычагом. 2. Большое усилие прижатия шкивов привода вакуумного насоса. 1. Срыв напора в результате недостаточного заглубления всасывающей сетки. 2. Срыв напора в результате неисправности вакуумного затвора (заклинивание клапана). 3. Срыв напора в результате несвоевременного срабатывания вакуумного затвора вследствие разгерметизации гидропривода управления. 1. Засорена всасывающая сетка. 2. Засорена защитная сетка на входе в насос 3. Подача насоса превышает допустимую для данной высоты всасывания. 4. Засорены каналы рабочих колес. 1. Ослабли болты крепления насоса. 2. Изношены подшипники насоса 3. В полость насоса попали посторонние предметы. 4. Повреждено рабочее колесо. 1. В летний период – засорение насоса. 2. В зимний период – примерзание рабочего колеса и уплотнений 1.Нарушение герметичности концевого уплотнения вала. 1. Появление на поверхностях трения кристаллических отложений и продуктов коррозии в результате плохой промывки. 1. Износ резиновых манжет. 1. Обрыв электрических цепей тахометра. 1. Не срабатывает отсекающий клапан дозатора, вследствие засорения трубопровода, подающего воду в управляющий клапаном сильфон. Дополнительно на ПЦНВ 1. Разгерметизация привода управления вакуумной системой. 2. Заклинивание золотника в клапане пеносмесителя или засорение его полости в результате плохой промывки. 1. Обрыв цепей питания. 2. Перегорел светодиод (лампа). 3. Заклинивание падающего клапана в направляющей 4. Неисправен магнито-электрический контакт 1. Обрыв в цепи электропитания «пожарный автомобиль – электронный блок». 3. Недостаточное сцепление фрикционной муфты привода дозатора 1. Обрыв в электрической цепи «электронный блок – электродвигатель» дозатора 2. Недостаточное сцепление фрикционной муфты привода дозатора 1. Высокая жесткость подаваемой насосом воды. 1. Загрязнение электродов датчика концентрации пенообразователя. 1. Не открывается отсекающий клапан дозатора, вследствие засорения трубопровода, подающего воду в управляющий клапаном сильфон. 2.Если неисправность появляется только в случае работы с большим количеством ГПС-600 (4-5 шт.), причина – увеличение гидравлического сопротивления магистрали пенообразователя в результате ее засорения. 3. Обрыв электрической цепи «электронный блок – датчик концентрации» 1. Обрыв цепи электропитания между первичным пенообразователем и электронным блоком или между электронным блоком и показывающим прибором на панели. 2. Неисправность электронного блока 3. Неисправен счетчик времени наработки.	2. Отрегулировать зазор «Д» между толкателем механизма отключения и упором кронштейна вакуумного насоса (1,5…2 мм). При полном износе резины (выступание резины за металлический обод – менее 0,5 мм) заменить шкив. 1. Проверить соединительные головки всасывающих рукавов, обнаружить и устранить неплотности в насосе, заправить масляный бак. а) обезжирить шкивы бензином и просушить б) отрегулировать усилие прижатия 3. Проверить расход масла и состояние маслопровода, при необходимости промыть маслопровод и отрегулировать расход масла. 4. Обнаружить и устранить неисправность падающего клапана. До устранения неисправности забор воды производить при закрытых вентилях. 1. Очистить всасывающую сетку. 2. Заменить неисправные рукава 1. Отрегулировать зазор. 2. Отрегулировать усилие прижатия шкивов. 1. Обеспечить погружение всасывающей сетки на глубину не менее 300 мм. 2. Устранить неисправность вакуумного затвора, до устранения неисправности допускается в качестве вакуумного затвора использовать вакуумный кран – закрывать вручную при появлении давления на выходе в пределах от 2,5 кгс/см 2 до 3,5 кгс/см 2. 3. Проверить уровень жидкости в гидроприводе. Установить места неплотностей, устранить их. 1.Проверить всасывающую сетку. 2. Проверить целостность всасывающей сетки, при необходимости очистить защитную сетку на входе в насос. 3. Уменьшить подачу (число работающих стволов или частоту вращения). 4. Очистить каналы 1. Подтянуть болты. 2.Изношенные подшипники заменить новыми. 3. Удалить посторонние предметы. 4. Заменить рабочее колесо. 1. Очистить внутреннюю полость насоса. 2. Прогреть насос теплым воздухом или горячей водой. 1. Заменить изношенные детали (узлы) концевого уплотнения 1. Разобрать дозатор, очистить сопрягаемые поверхности от налета. 1. Заменить манжеты. 1. Обнаружить и устранить обрыв электрических цепей. 1. Прочистить трубопровод (канал). 20/200 1. Обнаружить места неплотности по вытеканию жидкости, устранить неплотности, проверить диафрагму вакуумного затвора. 2. Разобрать клапан пеносмесителя и очистить его полость и детали от загрязнений. 1. Обнаружить и устранить. 2. Заменить свотодиод (лампу). 3. Выявить причины и устранить заклинивание. 4. Заменить магнито-электрический контакт. 1. Обнаружить и устранить обрыв в цепи. 2. Отрегулировать муфту в соответствии с п.9.2. 1. обнаружить и устранить обрыв цепи 2. отрегулировать муфты 1. При помощи корректора увеличить концентрацию пенообразователя или перейти на ручное дозирование (см.п.7.4). 1. Очистить электроды датчика концентрации. 1. Прочистить трубопровод (канал). 2. При очередном ТО прочистить магистраль пенообразователя, в том числе полости дозатора. 3. Обнаружить и устранить обрыв цепи. 1. Обнаружить и устранить обрыв цепи. 2. Заменить или отремонтировать электронный блок. 3. Заменить счетчик.

В насосе ПЦНВ 4/400 отсутствует система всасывания, но в его конструкции имеются два клапана: перепускной и отсекающий. Неисправности в них служат нарушением нормальной работы насоса. Их перечень приводится в табл.2.6.

Таблица 2.6.

Признаки неисправностей	Причины неисправностей	Способы устранения
1. Из дренажного отверстия насоса струйкой течет вода. 2. При работе насоса его корпус сильно нагревается. 3.Снизилась подача, давление в напорном коллекторе в норме. 4. При включенном эжекторе и открытом дозаторе и стволе-распылителе пенообразователь в насос не поступает 5. Уровень дозирования пенообразователя ниже нормы.	1. Нарушение герметичности концевого уплотнения. 1. Засорены проходные отверстия в перепускном и отсекающем клапанах. 1. Заклинивание перепускного клапана. 1. Неисправен перепускной клапан. 2. Заклинивание отсекающего клапана. 1. Засорение магистрали пенообразователя, в частности, проточной полости отсекающего клапана.	1. Разобрать насос, заменить изношенные детали уплотнения. 1. Снять клапаны, разобрать и устранить неисправности. 1. Снять клапан, устранить неисправность. 1. Снять клапаны, устранить обнаруженные неисправности. 1. Разобрать и прочистить все элементы магистрали пенообразователя.

В насосе ПЦНВ 4/400 могут возникать и другие неисправности, но они в большинстве случаев аналогичны неисправностям других насосов этой серии.

Техническое обслуживание (ТО) насосных установок. Техническое обслуживание – это комплекс операций по поддержанию работоспособности или исправности изделий при использовании по назначению. В ГПС проводят ряд ТО: ежедневное ТО (ЕТО), ТО-1 и ТО-2 после общего пробега пожарного автомобиля, равного соответственно 1500 и 7000 км. Кроме этого, их обслуживание на пожаре и после пожара.

ТО на пожаре . Периодически контролировать герметичность насосной установки по утечке воды через соединения и сальники.

На насосах ПМ через каждый час работы подавать смазку в сальники через колпачковую масленку.

Поддерживать положительную температуру в насосном отсеке.

На насосах ПЦН контролировать подачу воды и не допускать перегрева насоса.

ТО после пожара. Слить воду из насоса. Зимой – из трубки, соединяющей ПН с газоструйным вакуумаппаратом, удалить воду кратковременным его включением.

После тушения пожара пеной промыть водой систему подачи пенообразователя и насос.

Работы по регламентированному техническому обслуживанию приводятся в табл.2.7.

Таблица 2.7

	ПН-40УВ	ПЦНН-40/400 и ПЦНВ 20/200	ПЦНВ 4/400
ЕТО	1. Проверить работоспособность кранов и вентилей, целостность коммуникаций и уровень масла в картерах 2. Проверить работоспособность вакуумных систем (проверка герметичности) 2. – " – 3.Очистить сетку во входе в насос
ТО-1	1. Выполняют объем ЕТО
2. Проверяют состояние и управляемость привода вакуумного аппарата из насосного отделения 3. Разбирают пеносмеситель и очищают его, проверяют состояние кранов 4. Проверяют крепление насоса	2. Проверяют затяжку креплений всех агрегатов. 3. Проверяют состояние элементов привода вакуумных насосов. 4. Проверяют производительность вакуумного насоса. 5. Заменяют масло в масляных ваннах опор вала.	2. Проверяют работоспособность перепускного клапана.
ТО-2	1. Выполняют объем работ ТО-1
2. Проверяют техническое состояние насоса и уровень дозирования пенообразователя. 3. Проверяют работоспособность контрольно-измерительных приборов.	2. Смазывают винты напорных вентилей. 3. Проверяют уровень дозирования пенообразователя и очищают пеномагистрали насоса (при необходимости)	2. Заменяют масло в масляных ваннах опор вала.

Литература

Лекция 13. Пожарные рукава

Комплект пожарно-технического вооружения для подачи огнетушащих веществ в очаг пожара состоит из пожарных рукавов и гидравлического оборудования. Его использование позволяет формировать насосно-рукавную систему пожарного автомобиля (мотопомпы) с целью обеспечения подачи огнетушащих веществ. Элементы, составляющие комплект ПТВ, являются наиболее часто используемым пожарно-техническим оборудованием. Знание их технических характеристик и устройства позволит повысить эффективность использования насосно-рукавных систем пожарных автомобилей (мотопомп) при ликвидации пожаров.

Пожарные рукава, это гибкие трубопроводы, оборудованные пожарными соединительными головками и предназначенные для транспортирования огнетушащих веществ.

Классификация пожарных рукавов. Вода для тушения пожаров подается насосами пожарных автомобилей и мотопомп из различных водоисточников. Наиболее простая схема подачи воды – это забор ее из цистерны пожарного автомобиля и подача насосом через магистральные 1 и рабочие 3 рукавные линии к стволам 4. Пожарные рукава, по которым огнетушащие вещества подаются под давлением, называются напорными. В случае использования открытых водоисточников для забора воды используют всасывающие рукава 5. При заборе воды из водопроводной сети используется напорно-всасывающий рукав 6 и короткий напорный рукав 8.

При достаточном давлении в водопроводной сети вода поступает в насос по рукавам 6 и 8. В случае недостаточного напора, она всасывается насосом по напорно-всасывающему рукаву 6.

Всасывающие рукава. Для комплектации пожарных автомобилей и мотопомп используются рукава всасывающие классов «В» (рабочая среда – вода) и «КЩ» (рабочая среда – слабые растворы неорганических кислот и щелочей), подразделяющиеся в зависимости от условий работы на две группы: 1 – всасывающие – для работы при разрежении и забора воды из открытых водоисточников; 2 – напорно-всасывающие – для работы под давлением и под разрежением.

Они состоят из внутренней резиновой камеры 3, двух текстильных слоев 2 и 6, проволочной спирали 4, промежуточного резинового слоя 5 и наружного текстильного слоя 1.

Резиновые слои обеспечивают рукаву воздухо- и водонепроницаемость, а также эластичность и гибкость. Проволочная спираль 4 увеличивает механическую прочность и исключает сплющивание рукава под действием атмосферного давления. На концах всасывающих рукавов имеются мягкие (без спирали) манжеты для навязывания рукава на головки соединительные всасывающие 7 отожженной оцинкованной проволокой, диаметром 2,0 – 2,6 мм или металлическими оцинкованными хомутами.

На наружную поверхность манжеты каждого рукава наносится маркировка, содержащая наименование завода-изготовителя, номер стандарта, группу, тип, внутренний диаметр, рабочее давление (для рукавов 2-й группы), длину и дату изготовления.

Технические характеристики всасывающих рукавов, используемых на передвижной пожарной технике, представлены в табл.3.1.

Таблица 3.1

Длина всасывающих рукавов определяется конструктивной особенностью пожарных автомобилей. Пенал для хранения всасывающих рукавов размещается, как правило, на надстройке пожарного автомобиля и имеет длину более 4 метров. Конструкция пенала обеспечивает сушку всасывающих рукавов за счет обдува при движении пожарного автомобиля.

Всасывающие рукава, поступившие в пожарную часть или на рукавную базу, подвергаются входному контролю. При этом прежде всего проверяется наличие и данные маркировки. Рукава, прошедшие входной контроль, навязывают на головки соединительные всасывающие, после чего их подвергают испытаниям на герметичность при гидравлическом давлении и вакууме. Создав давление 0,2 МПа, его выдерживают в 10 минут. На рукаве не должно быть разрывов, местных вздутий, деформации металлической спирали. Под вакуумом 0,08 МПа рукав выдерживают 3 мин, падение разрежения при этом не должно превышать 0,013 МПа. При испытании не должно быть сплющиваний и изломов. Находящиеся на пожарных автомобилях всасывающие рукава испытывают при проведении ТО-1 автомобиля.

Напорные рукава предназначены для транспортирования огнетушащих веществ под избыточным давлением и могут быть использованы как для комплектации пожарных кранов и переносных мотопомп (рабочее давление 1,0 МПа), так и передвижной пожарной техники.

Конструкция напорного рукава может состоять из следующих элементов: армирующего каркаса (чехла), внутреннего гидроизоляционного слоя и наружного защитного слоя. Армирующие каркасы напорных рукавов ткут или вяжут из нитей натуральных (льна, хлопка и т.д.) или искусственных (лавсан, капрон и т.д.) волокон. Армирующий каркас образуется переплетением нитей под углом 90 0 . Продольные нити называются основой, а поперечные – утком.

По климатическому исполнению напорные рукава могут быть двух видов. Исполнения «У», рассчитанные на работу при температуре окружающей среды от – 40 0 С до + 45 0 С и исполнения «УХЛ», рассчитанные на работу при температуре окружающей среды от – 50 0 С до + 45 0 С.

На передвижной пожарной технике применяют напорные рукава длиной 20±1 м, диаметром 51, 66, 77, 89, 150 мм.

Пожарные напорные рукава должны обладать высокой прочностью, хорошо сопротивляться истиранию, действию солнечных лучей, гнилостным процессам, агрессивным средам, низким и высоким температурам. Гидравлическое сопротивление потоку воды должно быть возможно малым, кроме того, к ним предъявляется ряд эргономических требований: легкость, малые габариты скаток, эластичность.

Напорные рукава из натуральных волокон имеют ограниченное применение. Сухие чистые льняные рукава сравнительно легкие, а их скатки малогабаритны. При подаче воды по таким рукавам наружная поверхность ткани чехла увлажняется за счет просачивания воды через стенки чехла (перколяция). Это повышает термостойкость льняных рукавов в условиях пожаров. Однако повышенная склонность льняных рукавов к гнилостным процессам, большие гидравлические потери, а также сложность эксплуатации в условиях низких температур ограничивают область их применения на пожарных машинах.

Напорные рукава с армирующим каркасом из синтетических волокон имеют несколько вариантов конструктивного исполнения.

Устройство прорезиненного рукава, относящегося к типу напорных рукавов с внутренним гидроизоляционным слоем без наружного покрытия каркаса. Такой рукав имеет армирующий каркас 1, выполненный из синтетических волокон. В качестве внутреннего гидроизоляционного слоя 2 применяется резиновая камера, которая вводится внутрь армирующего каркаса 1, предварительно смазанного резиновым клеем 3 и вулканизируется паром под давлением 0,3…0,4 МПа при температуре 120…140 0 С в течение 40…45 мин.

Конструкция латексированного рукава представлена на рис.3.5. Он относится к типу напорных рукавов с внутренним гидроизоляционным слоем и с пропиткой армирующего каркаса тем же материалом, что и гидроизоляционный слой. Армирующий каркас 1 латексированного рукава изготавливают из синтетических волокон. Такой рукав имеет внутренний гидроизоляционный слой 2, выполненный из латексной пленки. Кроме того, армирующий каркас имеет пропитку раствором латекса, который образует наружную латексную пленку 3, выполняя функцию защитного слоя.

Рукава двухслойной конструкции с внутренним гидроизоляционным 2 и наружным защитным 3 покрытием обладают рядом преимуществ по сравнению с другими типами рукавов. Внутренний гидроизоляционный слой 2 обеспечивает минимальные гидравлические потери для потока огнетушащего вещества, а наружный защитный слой 3 предохраняет ткань армирующего каркаса 1 от истирания, действия солнечных лучей. Это повышает надежность и долговечность рукавов.

К типу рукавов с двусторонним покрытием относятся напорные рукава с двусторонним полимерным покрытием и напорные рукава на рабочее давление 3,0 МПа.

Технические характеристики напорных пожарных рукавов для передвижной пожарной техники изложены в НПБ 152-2000, некоторые из них представлены в табл.3.2.

Таблица 3.2

Пожарные напорные рукава диаметром 77 мм и более применяют для прокладки магистральных линий, а диаметром 51 и 66 мм – рабочих рукавных линий.

Параметры технических характеристик напорных рукавов во многом определяют эффективность действий пожарных подразделений. Так, шероховатость внутренней поверхности рукавов оказывает влияние на потери напора воды в рукавной линии и регламентирует предельно возможную длину этой линии.

В напорных рукавах при подаче воды изменяется их длина и площадь поперечного сечения. Внутренний гидроизоляционный слой рукава под напором воды вдавливается в армирующий каркас (чехол) рукава. При этом формируется профиль шероховатости внутренней его поверхности, определяющей величину сопротивления потоку воды. Для рукавов длиной 20 м определены коэффициенты сопротивления S p , указанные в табл.3.3.

Таблица 3.3

Потери напора в магистральной рукавной линии могут быть определены по формуле

h м рл = N p ·S p ·Q 2 , м (3.1)

где S p - коэффициент сопротивления одного рукава длиной 20 м (см. табл.3.3); Q - расход воды в магистральной линии, л/с; N p - число рукавов в магистральной линии, шт., которое определяется как

N p = 1,2·L/20, шт. (3/2)

где L - расстояние от пожарного автомобиля до места подачи стволов, м.

Длина любой рукавной линии зависит, прежде всего от гидравлических сопротивлений рукавов S p и расхода Q подаваемой воды. Так, предельная длина магистральной рукавной линии может быть определена по формуле

l пр = , м (3.3)

где Z м - наибольшая высота подъема (+) или спуска (-) местности на предельном расстоянии, м; Z пр - наибольшая высота подъема (+) или спуска (-) приборов тушения, м.

Определяющим параметром в технических характеристиках напорных рукавов является его внутренний диаметр, от которого зависит масса скатки рукава (см. табл.3.2), рабочее давление, а также гидравлическая характеристика рукавной линии. На рис.3.7 приведена зависимость потерь напора в одном рукаве магистральной линии (длиной 20 м) в зависимости от расхода воды. Показано, как диаметр рукавов влияет на потери напора в линии.

Рукава различают и по теплофизическим характеристикам. Из его анализа следует, что наилучшей теплоизолирующей способностью обладают латексированные рукава. У них меньшее значение коэффициента теплопроводности материала λ при отрицательных температурах. Это значит, что при подаче воды в условиях низких температур, ее охлаждение в линии из латексированных рукавов будет менее интенсивное по сравнению с другими типами рукавов. Вероятность обледенения такой рукавной линии снижается.

Указанные выше параметры напорных рукавов следует учитывать при их выборе для заданных условий эксплуатации.

Напорные рукава, поступившие в пожарную часть или на рукавную базу, после входного контроля навязываются на соединительные головки мягкой оцинкованной проволокой диаметром 1,6…1,8 мм (для рукавов диаметром 150 мм, диаметром 2,0 мм). После этого на рукав наносится маркировка принадлежности к рукавной базе или пожарной части. На рукавах, эксплуатируемых на рукавных базах, маркируется их порядковый номер. На рукавах, принадлежащих пожарной части, маркировка состоит из дроби, где в числителе указывается номер пожарной части, а в знаменателе – порядковый номер рукава. Далее рукава подвергаются гидравлическим испытаниям под давлением 1,0 МПа. Рукава на рабочее давление 3,0 МПа испытывают при рабочем давлении насоса автомобиля высокого давления.

Рукава, выдержавшие гидравлические испытания, поступают на сушку и передаются для эксплуатации. На новые рукава заводят паспорта. Находящиеся в эксплуатации рукава испытывают после каждого обслуживания и ремонта, а также два раза в год – при сезонном обслуживании пожарной техники.

Л и т е р а т у р а:

1. Боевой устав пожарной охраны. – М.: МВД Российской Федерации, 1996. – 46 с.

2. Наставление по технической службе. – М. – МВД Российской Федерации, 1996. – 170 с.

3. Средства обеспечения аварийно-спасательных работ. Вып.4. – М.: ВНИИПО МВД РФ, 1999. – 148 с.

4. Нормы пожарной безопасности. ВНИИПО, утвержденные приказом ГУГПС МВД РФ, 1996. – 2000.

5. Брушлинский Н.Н. Моделирование оперативной деятельности пожарной службы. – М.: Стройиздат, 1989. – 96 с.

6. Безбородько М.Д. и др. Пожарная техника. – М.: ВИПТШ МВД СССР, 1989. – 236 с.

7. Яковенко Ю.Ф., Зайцев А.И. и др. Эксплуатация пожарной техники. – М.: Стройиздат, 1991. – 414 с.

8. Волков В.Д., Ерохин С.П. и др. Справочное пособие по работе на специальных пожарных автомобилях. – М.: ВНИИПО, 1999. – 236 с.

9. Безбородько М.Д., Брежнев А.А. и др. Охрана труда пожарных. Современные требования. – М.: Стройиздат, 1993. – 184 с.

10. Технические описания и инструкции по эксплуатации пожарной техники: ОАО «Пожтехника» г.Торжок; АМО ЗИЛ г.Москва; Варгашинского завода противопожарного и специального оборудования, г.Варгаши.

11. Яковенко Ю.Ф., Кузнецов Ю.С. Техническая диагностика пожарных автомобилей. – М.: Стройиздат, 1984. – 288 с.

12. Техническая эксплуатация автомобилей // Под ред. д.т.н., профессора Кузнецова Ю.С.. – М.: Транспорт, 2000. - с.