محاسبه تلفات اصطکاک در شیلنگ آتش نشانی: روش ها و نکات میدانی عملی

از دست دادن اصطکاک یکی از آن اعداد آرامی است که می‌تواند یک طرح آتش‌نشانی خوب را عملی کند یا خدمه را با کمبود آب مواجه کند. هنگامی که شما در حال محاسبه تلفات اصطکاک در شیلنگ آتش نشانی هستید، واقعاً می پرسید که با عبور آب از شیلنگ، اتصالات و وسایل قبل از رسیدن به نازل، چقدر فشار از بین می رود. فرمول ساده است. قضاوت پیرامون آن چیزی است که به تجربه نیاز دارد.

واقعاً اتلاف اصطکاک در زمین آتش به چه معناست

آب بدون هزینه از طریق شیلنگ آتش نشانی سر نمی خورد. همانطور که حرکت می کند، به پوشش داخلی ساییده می شود، در کوپلینگ ها و وسایل برقی تغییر جهت می دهد و به دلیل تلاطم انرژی خود را از دست می دهد. این انرژی از دست رفته به صورت افت فشار ظاهر می شود. اپراتور پمپ باید آن را در پانل جبران کند تا نازل همچنان فشار و جریان مورد انتظار خدمه را دریافت کند.

چندین چیز باعث این عدد می شود:

• سرعت جریان: دو برابر جریان و تلفات اصطکاک تقریباً چهار برابر افزایش می‌یابد، زیرا رابطه دو برابر است.
• قطر شیلنگ: سوراخ کوچکتر مقاومت بیشتری برای جریان مشابه ایجاد می کند.
• طول شیلنگ: شلنگ بیشتر به معنای سطح بیشتر و افت فشار بیشتر است.
• ساخت: مواد آستر، بافت ژاکت، سن و پیچیدگی ها همگی بر عملکرد دنیای واقعی تأثیر می گذارند.
• لوازم خانگی و ارتفاع: اتصالات، لوله‌ها، لوله‌های پایه و تغییرات ارتفاع به فشاری که پمپ باید ایجاد کند می‌افزاید.

هدف حفظ کردن هر عدد نیست. درک اینکه کدام متغیرها مهم هستند و استفاده از روش ثابتی است که خدمه شما می توانند تحت فشار تکرار کنند.

فرمول اصلی: FL = C × Q ² × L

معادله استاندارد آتش نشانی معمولاً به صورت FL = CQ²L نوشته می شود. هر قسمت کار خاصی دارد:

• FL از دست دادن اصطکاک در psi است.
• C ضریب تلفات اصطکاک برای شیلنگ است که معمولاً به قطر و ساختار بسته می شود.
• Q جریان به صدها گالن در دقیقه است. برای 150 gpm، Q 1.5 است.
• L طول شلنگ به صدها فوت است. برای 200 فوت، L برابر 2 است.

رایج ترین اشتباه این است که گالن در دقیقه را مستقیماً به فرمول وصل می کنیم. اگر به جای 1.5 از 150 استفاده کنید، نتیجه فوق العاده بالا خواهد بود. همین امر در مورد طول نیز صدق می کند. یک خط 200 فوتی 2 است نه 200. واحدها را ثابت نگه دارید و فرمول دوستانه باقی می ماند.

ضریب به تنهایی یک ویژگی دائمی اندازه شلنگ نیست. این یک ارزش برنامه ریزی است. شلنگ جدید، شلنگ قدیمی، شیلنگ پیچ خورده و مواد مختلف پوشش همگی می توانند نتایج متفاوتی را ایجاد کنند. داده‌های تست سازنده و بررسی‌های میدانی خودتان بهترین منابع برای ضریب مورد استفاده شما هستند.

یک مثال کارآمد: 200 فوت خط حمله 1¾ اینچی در 150 GPM

فرض کنید 200 فوت شیلنگ حمله 1 ¾ اینچی را با سرعت 150 گرم در دقیقه اجرا می کنید. با استفاده از ضریب معمولی 15.5، محاسبه به صورت زیر است:

1. تبدیل جریان: Q = 150 ÷ 100 = 1.5.
2. مربع جریان: Q² = 1.5 × 1.5 = 2.25.
3. طول تبدیل: L = 200 ÷ 100 = 2.
4. فرمول را اعمال کنید: FL = 15.5 × 2.25 × 2 = 69.75 psi.

یعنی حدود 70 psi از دست رفته در شلنگ. اگر نازل به 100 psi نیاز دارد، فشار پمپ باید تقریباً 170 psi باشد قبل از اینکه چیزی برای لوازم خانگی یا ارتفاع اضافه کنید. در یک زمین مسطح بدون اتصالات اضافی، این مجموع ساده اغلب به اندازه کافی برای بررسی سریع نزدیک است. یک وای، یک پایه یا یک صعود اضافه کنید و فشار پمپ هدف حرکت می کند.

اگر گزینه‌های شلنگ را برای آن نوع خط حمله مقایسه می‌کنید، شیلنگ حمله لاستیکی EPDM تک ژاکتی یکی از ساختارهایی است که باید بررسی کنید. این همان خطی است که بسیاری از بخش ها زمانی که می خواهند تعادلی بین دوام و حمل و نقل داشته باشند از آن استفاده می کنند.

شلنگ حمله لاستیکی EPDM تک ژاکت شلنگ حمله تک ژاکت با آستر EPDM و ژاکت پلی استر با مقاومت بالا، مناسب برای تحویل آب آتش نشانی و مقایسه برای دوام و جابجایی. مشاهده محصول →

مثال همچنین نشان می دهد که چرا جریان تا این حد اهمیت دارد. اگر همان خط 200 گرم در دقیقه جریان داشت، Q می شود 2، Q2 می شود 4، و تلفات اصطکاک دو برابر می شود و به حدود 124 psi می رسد. شلنگ تغییر نکرد. تقاضا انجام شد.

روش‌های دستی، نمودارهای پمپ، و بررسی‌های میدانی سریع

هر اپراتور پمپ در ساعت 2 بامداد یک ماشین حساب بیرون نمی آورد. بسیاری از بخش ها از روش دستی، نمودار پمپ یا مرجع سبک قاعده اسلاید برای اندازه های شلنگ معمولی استفاده می کنند. این ابزارها مفید هستند زیرا فرمول را به یک تصمیم میدانی قابل تکرار تبدیل می کنند. آنها میانبر در اطراف درک نیستند. آنها ابزارهای کمکی حافظه هستند که بر اساس یک ریاضی ساخته شده اند.

یک روش دستی برای شلنگ 1¾ اینچی تخمین سریعی را بدون نوشتن چیزی ارائه می دهد. نکته کلیدی این است که از روشی استفاده کنید که بخش شما اتخاذ کرده است و مفروضات پشت آن را بدانید. اگر نمودار فشار نازل 100 psi و ضریب شیلنگ مشخصی را فرض می‌کند، انتظار نداشته باشید که با نازل متفاوت یا ساختار شیلنگ متفاوت مطابقت داشته باشد.

بررسی های میدانی به همان اندازه مهم هستند:

• تنظیم جریان واقعی روی نازل را تأیید کنید، نه برچسب روی پانل پمپ.
• شلنگ را بشمارید، از جمله بخش های کوتاهی که به راحتی فراموش می شوند.
• اتلاف دستگاه را برای ویز، منیفولد، استند پایپ و سیستم های فوم اضافه کنید.
• ارتفاع را حدود 0.5 psi به ازای هر فوت افزایش در نظر بگیرید.
• مراقب پیچ خوردگی ها، خمیدگی های تیز و بسته شدن جزئی باشید که باعث افزایش ضرر می شود که با فرمول تمیز ثبت نمی شود.

برای نگاهی عمیق تر به نحوه نگه داشتن فشار شیلنگ در حین عملیات، این توضیح از چگونه شیلنگ های آتش نشانی فشار خود را در طول عملیات اطفاء حریق حفظ می کنند یک همراه مفید برای ریاضیات است.

جایی که ساخت شیلنگ اعداد را تغییر می دهد

دو شیلنگ می توانند قطر یکسانی داشته باشند و همچنان رفتار متفاوتی داشته باشند. پوشش داخلی بر روان حرکت آب تأثیر می گذارد. یک آستر لاستیکی، یک آستر TPU و یک آستر PVC هر کدام ویژگی‌های جریان و احساس خاص خود را دارند. ژاکت از شلنگ محافظت می کند و بر میزان مقاومت آن در برابر سایش، فشار و پیچ خوردگی تأثیر می گذارد. سن هم مهمه شلنگی که سال‌ها در یک مکان تا شده باشد ممکن است نقاط نرم یا حافظه‌ای ایجاد کند که عملکرد آن را تغییر دهد.

کوپلینگ ها و نازل ها نیز اثرانگشتی را روی کل باقی می گذارند. یک کوپلینگ محدود کننده، یک واشر آسیب دیده، یا دستگاهی با یک آبراه باریک می تواند تلفاتی را اضافه کند که فرمول اصلی شیلنگ آن را نمی بیند. به همین دلیل است که اپراتورهای باتجربه فرمول را به عنوان نقطه شروع در نظر می گیرند و سپس به کل طرح نگاه می کنند. پمپ شلنگ را از دستگاه نمی شناسد. فقط می داند که فشار در جایی از بین می رود.

برای خطوط تامین بزرگتر، شیلنگ تامین آستر لاستیکی EPDM دو ژاکت نقطه شروع مشترکی است که به تعادل دوام و انعطاف نیاز دارید. برای کارهایی ساخته شده است که آب قبل از رسیدن به آتش باید مسافت زیادی را طی کند.

شیلنگ تامین آستر لاستیکی EPDM دو کت شیلنگ تغذیه دولایه با آستر EPDM و ژاکت پلی استر با استحکام بالا، برای جابجایی آب با حجم زیاد با اتلاف اصطکاک کم و مقاومت در برابر سایش ساخته شده است. مشاهده محصول →

به همین دلیل است که سوابق شلنگ اهمیت دارد. اگر سن، سابقه آزمایش و عملکرد میدانی هر شیلنگ را دنبال کنید، می توانید ضرایب خود را در طول زمان اصلاح کنید. نمودار پمپ بر اساس شیلنگ واقعی بهتر از نمودار پمپ بر اساس شماره کاتالوگ است.

اشتباهات رایجی که محاسبات را از بین می برد

بیشتر خطاهای ناشی از اصطکاک، خطاهای ریاضی نیستند. آنها خطاهای فرضی هستند. اینها مواردی هستند که من اغلب می بینم:

• استفاده از gpm به جای صدها gpm. جریان 150 gpm Q = 1.5 است نه 150.
• فراموشی تبدیل طول یک خط 300 فوت L = 3 است نه 300.
• مخلوط کردن اندازه شیلنگ در یک محاسبه. هر قطر و ساخت به ضریب خاص خود نیاز دارد.
• نادیده گرفتن از دست دادن دستگاه Wyes، standpipes، و سیستم های فوم می توانند افت فشار قابل توجهی را اضافه کنند.
• در نظر گرفتن ارتفاع به عنوان یک جزئیات جزئی. یک صعود پنج طبقه فشار پمپ مورد نیاز شما را تغییر می دهد.
• استفاده از ضریب قدیمی برای شیلنگ جدید. هنگام تغییر ساختار شیلنگ، ضریب را بررسی کنید.
• با فرض اینکه یک فرمول تمیز یک خط پیچ خورده را پوشش می دهد. شرایط میدانی می‌تواند تلفاتی را اضافه کند که معادله هرگز نمی‌بیند.

هیچ یک از این اشتباهات غیرعادی نیست. رفع مشکل یک روال ساده است: قبل از تنظیم فشار پمپ، جریان، طول، نوع شلنگ، مقدار مجاز دستگاه و ارتفاع را یادداشت کنید. یک کاربرگ ثابت، حدس ذهنی را شکست می‌دهد، به‌ویژه زمانی که چندین خط در حال اجرا هستند.

ایجاد یک نمودار پمپ ساده برای بخش شما

یک نمودار پمپ خوب به اندازه کافی کوتاه است که بتوان از آن استفاده کرد و به اندازه کافی مشخص است که بتوان به آن اعتماد کرد. برای شروع نیازی به صفحه گسترده پیچیده ندارید. با اندازه‌های شلنگ و نازل‌هایی که بخش شما واقعاً اجرا می‌کند شروع کنید، سپس نمودار را حول جریان‌های رایج بسازید.

1. هر نوع شلنگ را بر اساس قطر و ساختار فهرست کنید.
2. ضریب مورد استفاده و اینکه از کجا آمده را یادداشت کنید.
3. برای هر اندازه خط سه تا پنج جریان رایج را انتخاب کنید.
4. تلفات اصطکاک را در هر 100 فوت محاسبه کنید، سپس در طول شلنگ معمولی ضرب کنید.
5. فشار نازل استاندارد، مقدار مجاز دستگاه و یادداشت های ارتفاع را اضافه کنید.

در صورت امکان نمودار را با عملکرد واقعی پمپ آزمایش کنید. اگر نمودار نشان می دهد 170 psi و نازل کار نمی کند، دلیل آن را پیدا کنید. شاید جریان بالاتر از حد انتظار باشد. شاید یک دستگاه در حال افزایش ضرر باشد. شاید شیلنگ قدیمی تر از ضریب فرض شده باشد. نمودار باید یک مکالمه را شروع کند، نه پایان آن.

سخن پایانی از نیمکت شلنگ

محاسبه تلفات اصطکاک در شلنگ آتش نشانی دنبال اعداد کامل نیست این در مورد دادن آن چیزی است که به خدمه نازل نیاز دارند با فشاری که منطقی است. فرمول FL = CQ²L برای استفاده در پشت دستکش به اندازه کافی ساده است، اما تنها زمانی کار می کند که به واحدها، شلنگ و شرایط پیش روی خود احترام بگذارید.

از طرف ما از نیمکت شلنگ، بهترین محاسبات آنهایی هستند که در میدان بررسی می شوند. شلنگ خود را بشناسید جریان های خود را بشناسید نمودار پمپ خود را صادقانه نگه دارید. سپس زمانی که زمین آتش به شما چیز دیگری می گوید تنظیم کنید.