В системе пожарной безопасности насосы играют ключевую роль, являясь одним из наиболее технологически сложных элементов оборудования МЧС. Их основное предназначение — обеспечение бесперебойной подачи огнетушащих веществ (воды, пены, специальных составов) непосредственно к очагу возгорания для оперативной ликвидации пожара. Как правило, эти агрегаты устанавливаются на специально оборудованных пожарных базах или непосредственно на пожарных автомобилях.
Все модели пожарных насосов оцениваются и сравниваются по ряду важнейших эксплуатационных параметров, которые определяют их эффективность:
- Производительность (мощность подачи) — объём вещества, подаваемого за единицу времени.
- Напор — давление, создаваемое насосом, от которого зависит дальность и высота подачи струи.
- Высота всасывания — максимальная глубина, с которой насос может поднять жидкость.
- Коэффициент полезного действия (КПД) — показатель эффективности преобразования энергии привода в полезную работу по перекачиванию.
Основные типы и классификация пожарных насосов
Современный рынок пожарной техники предлагает разнообразные модели насосов, которые можно систематизировать по принципу действия. Наибольшее распространение в практике пожаротушения получили три основные группы: струйные, объёмные и центробежные насосы. Каждый тип имеет свои конструктивные особенности и область применения.
Струйные насосы (эжекторы)
Работа этих насосов основана на использовании кинетической энергии струи газа или жидкости. Они подразделяются на две основные категории:
- Газоструйные насосы. Применяются преимущественно для создания разрежения и предварительного заполнения всасывающих линий более мощных центробежных насосов. Их работа основана на эффекте, создаваемом выхлопными газами двигателя внутреннего сгорания: движущаяся среда создаёт в корпусе зону низкого давления, что и обеспечивает всасывание.
- Водоструйные насосы. Стандартный элемент комплектации пожарных автомобилей. Используются для забора воды из открытых водоёмов, цистерн или водопроводных сетей, а также для откачки воды из затопленных помещений после тушения пожара.
Объёмные насосы
Принцип их действия основан на периодическом изменении объёма рабочей камеры, что приводит к всасыванию и вытеснению жидкости. К этой группе относятся несколько конструктивных разновидностей:
- Водокольцевые насосы. Вращающийся ротор с лопатками перемещает жидкость (обычно воду), образуя подвижное кольцо, которое создаёт изменяемые рабочие полости. Требуют предварительного заполнения жидкостью и обладают относительно невысоким КПД.
- Шестерённые насосы. Перекачивание жидкости происходит за счёт вращения двух сцепленных шестерён в закрытом корпусе. Ведущая шестерня приводится в движение от привода, ведомая вращается свободно.
- Пластинчатые (шиберные) насосы. Рабочими органами являются подвижные пластины (лопатки), скользящие в роторных пазах. При вращении они создают камеры переменного объёма, осуществляя всасывание и нагнетание.
- Поршневые насосы. Классический тип, где основным рабочим элементом является поршень, движущийся в цилиндре. Отличаются высоким КПД и хорошей всасывающей способностью, но имеют пульсирующую подачу и сложную конструкцию.
Центробежные насосы
Это наиболее распространённый тип насосов на пожарной технике. Их работа основана на передаче кинетической энергии от вращающегося рабочего колеса (крыльчатки) перекачиваемой жидкости. Классифицируются по нескольким признакам:
По создаваемому давлению:
- Нормального давления (до 2.0 МПа);
- Высокого давления (до 5.0 МПа);
- Комбинированные (многоступенчатые), способные создавать оба режима.
По конструктивным особенностям:
- Число ступеней (колёс): одноступенчатые, двухступенчатые и многоступенчатые.
- Расположение вала: горизонтальное, вертикальное, наклонное.
- Максимальный напор: стандартные (до 100 м), высоконапорные (до 300 м).
- Размещение на автомобиле: переднее, среднее, заднее.
Принципиальные схемы устройства насосов
Для понимания конструкции и принципа работы полезно изучить схемы основных типов пожарных насосов.
Схема типичного объёмного насоса (например, поршневого):
Схема центробежного пожарного насоса:
Схема другого типа объёмного насоса (например, шестерённого):
Классификация по принципу действия
Помимо приведённой выше детализации, все пожарные насосы можно разделить на две глобальные категории, исходя из фундаментального принципа их работы:
- Объёмные насосы. Перемещение жидкости происходит за счёт циклического изменения объёма рабочей камеры.
- Возвратно-поступательные: поршневые, плунжерные, диафрагменные.
- Роторные: шестерённые, винтовые, пластинчатые.
- Динамические насосы. Энергия от привода непрерывно передаётся жидкости, увеличивая её импульс.
- Лопастные: центробежные, осевые, диагональные.
- Насосы трения: вихревые, струйные (эжекторы).
Ключевые технические характеристики
При выборе и оценке пожарного насоса необходимо ориентироваться на комплекс технических параметров:
- Максимальный рабочий напор и подача (производительность).
- Возможность дозирования пенообразователя.
- Номинальная мощность привода.
- Значение коэффициента полезного действия (КПД).
- Допустимый температурный диапазон эксплуатации.
- Предельно допустимые концентрация и размер механических примесей в перекачиваемой среде.
- Частота вращения рабочего вала.
- Время выхода на рабочий режим (прогрев).
- Габаритные размеры и масса агрегата.
- Комплектация дополнительным оборудованием (манометры, задвижки, пеносмесители).
Типичные неисправности и методы их устранения
В процессе эксплуатации пожарные насосы могут выходить из строя или терять эффективность из-за износа, неправильного использования или разгерметизации. Многие проблемы можно решить на месте силами расчёта. Вот некоторые распространённые неполадки:
- Неисправность манометра (нет показаний давления). Причина: поломка прибора или засор канала. Устранение: замена манометра или прочистка канала.
- Повышенная вибрация и шум. Причина: ослабление креплений или износ подшипников. Устранение: затяжка крепёжных элементов, замена подшипников.
- Падение напора на выходе. Причина: засор рабочего колеса, износ уплотнений, подсос воздуха, повреждение лопаток. Устранение: очистка, замена уплотнителей, устранение подсоса воздуха, замена крыльчатки.
- Не работает пеносмеситель. Причина: засор дозатора или магистрали. Устранение: прочистка каналов подачи пенообразователя.
- Снижение силы струи. Причина: засор всасывающей сетки, износ сальников, низкий уровень масла. Устранение: очистка сетки, замена сальников и уплотнительных колец, долив масла.
- Не создаётся разрежение при всасывании. Причина: нарушение герметичности соединений, неправильное положение запорной арматуры. Устранение: подтяжка соединений, замена прокладок, проверка и правильная установка арматуры.
Порядок работы с пожарным насосом
Алгоритм запуска и работы с насосом в целом универсален для разных типов. Критически важным первым этапом является предварительное заполнение насоса водой (заливка), так как большинство пожарных насосов не являются самовсасывающими. Только после удаления воздуха из проточной части можно переходить к набору давления и подаче огнетушащих веществ.
Отличие нормализованного центробежного пожарного насоса (НЦПВ) от обычного
Конструктивно НЦПВ и стандартные пожарные насосы имеют много общего. Однако нормализованные насосы разработаны по единым техническим требованиям и обладают рядом преимуществ:
- Повышенная производительность (до 50-60 л/с).
- Улучшенная всасывающая способность (увеличение на 20%).
- Более высокий коэффициент полезного действия (прирост до 10%).
- Возможность одновременной работы с большим количеством пеногенераторов (до 8 шт.).
- Унифицированная конструкция, позволяющая легко комплектовать дополнительными модулями и приборами.
Эти улучшения напрямую влияют на оперативность: например, позволяют быстрее заполнять цистерну пожарного автомобиля из открытого водоёма, что сокращает время до начала активного тушения и повышает общую эффективность работы расчёта.
Таким образом, грамотный выбор пожарного насоса, основанный на глубоком анализе его технических характеристик, классификации и понимании принципов работы, является залогом успешного применения этого критически важного оборудования в деле спасения людей и материальных ценностей от огня.
