Các loại vòi chữa cháy: SmoothBore, Fog, Tự động và Gallonage có thể lựa chọn

Một đội kéo dài đường tấn công vào một cấu trúc đang cháy sẽ đưa ra lựa chọn trước khi mở vòi: đầu vòi là loại vòi nào. Lỗ khoan nhẵn có đầu cố định mang lại dòng chảy chắc chắn và xuyên thấu. Vòi phun sương mù có thể được chuyển từ dòng thẳng sang dạng bảo vệ rộng khi vặn nòng. Sự khác biệt đó làm thay đổi cách lắp đặt máy bơm, lượng nước mà dòng nước di chuyển và lượng nhiệt mà dòng nước hấp thụ.

Không có loại vòi phun tốt nhất. Các loại vòi phun vòi chữa cháy được thiết kế dựa trên sự cân bằng thực tế giữa tầm với, lưu lượng, áp suất vòi phun và tính linh hoạt của kiểu dáng. Hướng dẫn này giải thích các loại chính, đặc điểm vận hành của chúng khác nhau như thế nào và những điều cần kiểm tra trước khi chọn vòi phun cho dây chuyền tấn công, dây chuyền cung cấp hoặc cuộn công nghiệp.

Lưu lượng, áp suất và hình dạng dòng: Các thông số xác định vòi phun

Mỗi vòi chữa cháy được xác định bởi ba giá trị vận hành: lưu lượng, áp suất vòi phun và hình dạng dòng. Lưu lượng là thể tích nước thải ra mỗi phút, thường được biểu thị bằng gallon mỗi phút (gpm) hoặc lít mỗi phút (lpm). Áp suất vòi phun là áp suất đo ở đầu vào vòi phun, không phải áp suất xả của bơm. Nó cung cấp cho dòng vận tốc của nó và cùng với hình dạng lỗ, xác định phạm vi tiếp cận và độ xuyên thấu. Hình dạng dòng chảy là hình dạng của nước rời khỏi vòi, từ cột đặc đến hình nón sương mù rộng.

Những giá trị này làm việc cùng nhau. Ở áp suất vòi cố định, lỗ lớn hơn sẽ di chuyển nhiều nước hơn; tại một lỗ cố định, áp suất cao hơn sẽ làm tăng lưu lượng. Đây là lý do tại sao không thể thay đổi loại vòi phun mà không đặt lại áp suất xả của bơm. Bất cứ ai muốn hiểu áp suất và dòng chảy hoạt động như thế nào trong toàn bộ ống mềm nên xem lại cách vòi cứu hỏa duy trì áp suất trong quá trình hoạt động chữa cháy, vì sự mất ma sát và độ cao làm thay đổi áp suất mà vòi phun thực sự nhìn thấy.

Các loại vòi chữa cháy chính

Đầu vòi chữa cháy rơi vào bốn loại chính: lỗ khoan trơn, sương mù gallon không đổi hoặc có thể lựa chọn, áp suất không đổi tự động và vòi phun có kiểu điều chỉnh cơ bản. Mỗi loại có một logic hoạt động riêng biệt và mỗi loại phù hợp với một vai trò chiến thuật khác nhau.

Vòi phun mịn

Đầu phun có lỗ khoan trơn sử dụng lỗ tròn cố định được gia công thành đầu kim loại. Nước rời đi như một cột rắn giữ nguyên hình dạng và vận tốc trên khoảng cách. Ở áp suất vận hành thông thường khoảng 50 psi, lỗ khoan trơn tạo ra khả năng tiếp cận và xuyên thấu tuyệt vời với phản ứng vòi phun vừa phải, do đó đường dây dễ xử lý hơn. Sự đánh đổi là không có mô hình sương mù. Dòng chảy bị khóa theo đường kính đầu phun: đầu 15/16 inch ở tốc độ 50 psi xả khoảng 185 gpm, vì vậy người vận hành máy bơm phải cung cấp lưu lượng định mức cho đầu phun được lắp đặt và người vận hành vòi phun phải chấp nhận rằng dòng không thể mở rộng để bảo vệ nhiệt.

Vòi phun sương mù có thể lựa chọn liên tục và có thể lựa chọn

Vòi phun sương phá vỡ dòng chảy thành các giọt bằng cách truyền nó qua một bộ răng được gia công ở đầu dòng chảy. Những chiếc răng đó tạo ra sự hỗn loạn làm biến dòng rắn thành hình nón. Vòi phun sương mù có dung tích gallon không đổi xả ra một dòng cố định, thường được đánh giá ở mức 100 psi, đồng thời cho phép người vận hành thay đổi mô hình từ dòng thẳng sang sương mù rộng. Một vòi phun ga-lông có thể lựa chọn sẽ bổ sung thêm vòng điều khiển lưu lượng để người vận hành có thể chọn giữa các cài đặt như 95, 125, 150 hoặc 200 gpm ở cùng áp suất định mức. Các kiểu sương mù có giá trị trong việc tấn công vào bên trong: sương mù rộng hấp thụ nhiệt nhanh chóng và bảo vệ phi hành đoàn, trong khi luồng sương mù thẳng hoặc hẹp giúp tiếp cận nhiều hơn khi đám cháy ở xa cửa ra vào.

Vòi phun áp suất không đổi tự động

Vòi phun tự động có một vách ngăn lò xo mở hoặc đóng lỗ khi dòng cung cấp thay đổi. Kết quả là áp suất vòi phun gần như không đổi trong phạm vi dòng chảy rộng. Nếu áp suất bơm tăng hoặc nhiều nước đến vòi phun, vách ngăn sẽ mở ra và xả nhiều nước hơn với cùng áp suất. Thiết kế này bảo vệ lính cứu hỏa khỏi áp suất tăng đột ngột và đơn giản hóa hoạt động của máy bơm, đó là lý do tại sao vòi phun tự động rất phổ biến trên các đường cung cấp đường kính lớn và trong các tình huống hỗ trợ lẫn nhau khi nguồn cung cấp nước không thể đoán trước được.

Vòi phun có kiểu điều chỉnh cơ bản

Vòi phun cơ bản là thiết kế đơn giản nhất: thùng có thể điều chỉnh bằng tay không có bộ điều chỉnh dòng chảy bên trong. Chúng được sử dụng rộng rãi trên các cuộn công nghiệp, ống mềm trên boong tàu biển và tủ ống đứng bên trong, nơi người vận hành cần điều chỉnh dòng thẳng thành sương mù nhanh chóng và không yêu cầu kiểm soát gallon chính xác. Bởi vì cấu trúc bên trong đơn giản nên các vòi phun cơ bản có xu hướng nhẹ hơn, dễ bảo trì hơn và ít tốn kém hơn so với các thiết kế ga-lông tự động hoặc có thể lựa chọn.

Dòng chảy thẳng và sương mù: Mô hình này làm gì

Kiểu phun không phải là một tính năng thẩm mỹ; nó thay đổi cách nước tác động lên lửa. Dòng thẳng là một cột nhỏ gọn, vận tốc cao, di chuyển quãng đường dài và đi sâu vào khoang cháy. Đó là lựa chọn phù hợp để tiếp cận ngọn lửa trên gác mái, xuyên qua trần nhà hoặc dẫn nước từ khoảng cách an toàn bên ngoài cửa sổ. Mô hình sương mù phá vỡ nước thành những giọt có diện tích bề mặt kết hợp lớn. Những giọt đó hấp thụ nhiệt nhanh chóng và chuyển thành hơi nước, thay thế oxy và làm mát khí cháy. Sương mù rộng bao phủ phía trên phi hành đoàn là biện pháp phòng thủ tiêu chuẩn để tiến xuống hành lang nóng bức.

Sương mù hẹp là nền tảng trung bình: nó vẫn hấp thụ nhiệt nhưng vẫn giữ được tầm với rộng hơn so với sương mù rộng. Trên hầu hết các vòi phun sương, kiểu phun sương được thay đổi bằng cách xoay thùng chứ không phải bằng cách điều chỉnh dòng chảy. Các bộ phận cần một đường dây cầm tay để thực hiện một số công việc thường chọn thiết kế đa năng với báng súng lục và công tắc tích hợp, chẳng hạn như vòi phun vòi cứu hỏa đa năng báng súng lục, cho phép người vận hành chuyển đổi giữa tấn công và đại tu mà không cần hoán đổi thiết bị.

Kích thước đầu vào, ren và khả năng tương thích khớp nối

Vòi phun chỉ hữu ích nếu nó kết nối với ống mềm. Hai yếu tố kiểm soát kết nối đó: đường kính đầu vào và tiêu chuẩn ren. Đầu phun cầm tay thường có cửa hút gió 1,5 inch, 2 inch hoặc 2,5 inch; vòi phun dòng chính sử dụng cửa vào 2,5 inch hoặc 3 inch. Tiêu chuẩn chủ đề là khu vực. Hoa Kỳ thường sử dụng chủ đề NST/NH. Đức và phần lớn Trung Âu sử dụng Storz, một cặp đôi không giới tính theo từng phần tư, không có bên nam hay bên nữ. Vương quốc Anh sử dụng chủ đề John Morris, Nhật Bản sử dụng Machino và Nga, Pháp và Ý mỗi nước có tiêu chuẩn riêng. Một vòi phun có ren sai sẽ không bịt kín và các bộ điều hợp sẽ tăng thêm trọng lượng cũng như một điểm rò rỉ tiềm ẩn khác.

Khả năng tương thích của khớp nối cũng phụ thuộc vào ren sạch và miếng đệm không bị hư hại. Ngay cả một bộ ren phù hợp cũng bị rò rỉ nếu miếng đệm bị mòn hoặc các mặt bị khía, vì vậy hãy kiểm tra ren và miếng đệm mỗi khi nối vòi phun.

Đối với các bộ phận sử dụng khớp nối Storz, vòi phun vòi chữa cháy Storz với các kích cỡ đầu vào 1,5, 2, 2,5 và 3 inch bao gồm các ứng dụng đường dây cầm tay và luồng chính mà không cần bộ điều hợp. Đối với thiết bị tiêu chuẩn của Vương quốc Anh, vòi phun vòi John Morris phù hợp với các sợi ren trên ống và khớp nối kiểu Anh.

Cách chọn loại vòi chữa cháy phù hợp

Bắt đầu với nguồn cấp nước và vòi chứ không phải vòi phun. Đường tấn công 1,75 inch ở độ cao 200 feet cần lưu lượng và áp suất khác với đường cung cấp 2,5 inch cung cấp luồng chính. Sự lựa chọn nên xem xét năm yếu tố: lưu lượng cần thiết để dập tắt tải trọng đám cháy dự kiến, công suất và áp suất bơm, đường kính ống và tổn thất ma sát, tiêu chuẩn ren đã được sử dụng và khả năng xử lý phản ứng vòi phun của phi hành đoàn.

1. Xác nhận lưu lượng cần thiết cho đám cháy lớn nhất mà đường dây phải chữa cháy.
2. Xác minh rằng máy bơm có thể cung cấp dòng chảy đó ở áp suất vòi phun cần thiết sau khi mất ma sát.
3. Chọn kiểu luồng phù hợp với phương pháp tấn công: rắn cho tầm với, sương mù để bảo vệ nhiệt bên trong.
4. Khớp kích thước đầu vào và tiêu chuẩn ren với ống và khớp nối hiện có.
5. Kiểm tra vòi đã chọn trên vị trí ống thực tế trước khi đưa ra tiêu chuẩn.

Lựa chọn vòi phun là một quyết định mang tính hệ thống. Sau khi lưu lượng, áp suất và kiểu dáng được thiết lập, loại vòi phun sẽ vào đúng vị trí và ống mềm, máy bơm và các phụ kiện đều hoạt động theo cùng một số lượng.