Brandslange - Fire hose

Indendørs brandslange med ildslukker

En brandslange (eller brandslange ) er en højtryks- slange , som bærer vand eller en anden brandhæmmende (såsom skum ) til en brand til at slukke den. Udendørs kan den tilsluttes enten til en brandbil , brandhan eller en bærbar brandpumpe. Indendørs kan den fastgøres permanent til en bygnings standpipe eller VVS -system.

Den sædvanlige arbejdstryk for en brandslange kan variere mellem 8 og 20  bar (800 og 2.000  kPa , 116 og 290  psi ), mens pr NFPA 1961 Fire Hose Standard, dets sprængningstryk på over 110 bar. (11.000 kPa; 1600psi) Slange er en af ​​de grundlæggende, væsentlige dele af brandslukningsudstyr. Det er nødvendigt at transportere vand enten fra en åben vandforsyning eller vandforsyning under tryk. Slanger er opdelt i to kategorier baseret på deres anvendelse: sugeslange og leveringsslange.

Efter brug hænges en brandslange normalt til tørring, fordi stående vand, der forbliver i en slange i lang tid, kan forringe materialet og gøre det upålideligt eller ubrugeligt. Derfor har den typiske brandstation ofte en høj struktur til at rumme længden af ​​en slange til sådan forebyggende vedligeholdelse, kendt som et slangetårn .

Nogle gange bruges brandslanger til folkemængdekontrol (se også vandkanon ), herunder især af Bull Connor i Birmingham -kampagnen mod demonstranter under borgerrettighedsbevægelsen i 1963.

Historie

Brandslange med finsk kobling

Indtil midten af ​​1800-tallet blev de fleste brande bekæmpet med vand, der blev transporteret til stedet i spande. Originale håndpumpere udledte deres vand gennem et lille rør eller skærm, der var fastgjort til toppen af ​​pumpekarret. Det var først i slutningen af ​​1860'erne, at slanger blev bredt tilgængelige til lettere at transportere vand fra håndpumperne og senere damppumpere til ilden.

I Amsterdam i den hollandske republik tog Superintendent for Brandvæsnet, Jan van der Heyden , og hans søn Nicholaas brandslukningen til sit næste trin med udformningen af ​​den første brandslange i 1673. Disse 15 meter lange længder på læder blev syet sammen som et støvleben. Selv med trykbegrænsningerne tillod slangens fastgørelse til svanehalsdysen tættere tilgange og mere præcis vandpåføring. Van der Heyden blev også krediteret med en tidlig version af en sugeslange, der brugte tråd til at holde den stiv. I USA blev brandslangen introduceret i Philadelphia i 1794. Denne lærredsslange viste sig at være utilstrækkelig holdbar, og der blev derefter brugt syet læderslange. Den syede læderslange havde en tendens til at briste, så en slange fremstillet af læder fastgjort sammen med kobbernitter og skiver blev opfundet af medlemmer af Philadelphia 's Humane Hose Company.

Omkring 1890 begyndte uforede ildslanger lavet af cirkulære vævede hørgarner at erstatte læderslanger. De var bestemt meget lettere. Da slangefibrene, der var lavet af hør, blev våde, hævede de op og strammede vævningen, hvilket fik slangen til at blive vandtæt. Uforede slanger blev på grund af deres manglende holdbarhed hurtigt udskiftet med gummislanger i kommunalt brandvæsen. De fortsatte med at blive brugt på indvendige slanger og slangestativer indtil 1960'erne til 1980'erne. I januar 1981 reviderede Arbejdsmiljøadministrationen deres standarder, så der ikke længere skulle installeres uforede slanger til indvendige slanger.

Efter opfindelsen af vulkaniseringsprocessen som et middel til at hærde rå blødt gummi til et hårdere og mere nyttigt produkt, foretog brandvæsnet langsomt overgangen fra omfangsrig og upålidelig læderslange til den uforede linnedslange og derefter til et flerlags gummi foret og belagt slange med indvendig stofforstærkning. Denne gummislange var lige så omfangsrig, tung og stiv som en læderslange, men var ikke tilbøjelig til at lække. Det viste sig også mere holdbart end uforet hørslange. Dens omviklede konstruktion lignede nogle slanger, der i dag bruges af industrien, for eksempel brændstofleveringsslanger, der bruges til service af flyvemaskiner.

Moderne brug

Brandslanger forbundet til en brandbil i Vaughan, Ontario

Afspil medier

Tokyo brandvæsen foretager en brandslangebor

Moderne brandslanger bruger en række naturlige og syntetiske stoffer og elastomerer i deres konstruktion. Disse materialer gør det muligt at opbevare slangerne våde uden at rådne og modstå de skadelige virkninger af udsættelse for sollys og kemikalier. Moderne slanger er lettere end ældre designs, hvilket har reduceret den fysiske belastning for brandmænd. Forskellige apparater bliver mere og mere udbredte til at fjerne luft fra det indre af brandslangen, der almindeligvis kaldes brandslangestøvsugere . Dette gør slanger mindre og noget stive, så flere slanger kan pakkes i det samme rum på et brandslukningsapparat.

Sugeslange

Sugeslange lægges på sugesiden af ​​pumpen (indløb), hvor vandet, der passerer gennem den, er ved et tryk enten under eller over atmosfærens. Det er designet til at modstå indre og ydre tryk. Den skal have tilstrækkelig styrke til at modstå trykket fra ekstern luft, når der er dannet et vakuum indeni. Det skal også være stærkt nok til at modstå brandstoftryk. Normalt skal et apparat bære ca. 10 m sugeslange i enten 3 m eller 2,5 m længde. Slangens diameter afhænger af pumpens kapacitet, og der bruges generelt tre standardstørrelser, f.eks. 75 mm, 100 mm og 140 mm.

Delvist indlejret sugeslange

Delvist indlejret sugeslange er normalt lavet af en hård gummiforing indlejret fuldstændigt som en spiral med hærdet, galvaniseret ståltråd. Denne indlejring er arrangeret således, at den giver en fuld vandvej og en relativt glat indre overflade. Slangens væg er forberedt af flere lag lærred og gummiforing, så hver enkelt drejning ligger midt imellem den anden. Hele væggen konsolideres ved vulkanisering.

Fuldt indlejret (glat boring) sugeslange

Fuldt indlejret (glat boring) sugeslange har en tyk, indvendig gummiforing indlejret fuldstændigt med en spiral af tråd. Sugeslange skal konstrueres til at modstå et tryk på 10,5 bar.

Leveringsslange

Leveringsslange lægges ned fra pumpens (udløbs) udløbsside, og vandet, der passerer gennem den, er altid ved et tryk, der er større end atmosfærens. Leveringsslange er opdelt i to kategorier: perkoleringsslange og ikke-perkolerende slange.

Perkoleringsslange Perkoleringsslange bruges hovedsageligt til at bekæmpe skovbrande. Sivning af vand gennem slangen beskytter slangen mod skader ved at glødende gløder falder ned på den eller slangen lægges på varm grund.

Ikke-perkolerende slange I brandtjenester bruges ikke-perkolerende slanger generelt til at levere vand. Ikke-perkolerende slange består af en forstærket jakke lavet af polyester- eller nylongarn. Denne type slange har en indvendig foring af vulkaniseret gummi fastgjort til jakken med et klæbemiddel. Anvendelse af ikke-gennemtrængende slange anbefales i visse applikationer, da friktionstab vil være meget mindre end for perkolerende slanger.

Foret slange er opdelt i 3 typer:

Type 1: Foret slange uden ekstern kappe behandling: Sådan slange absorberer væske i armeringsjakke og kræver tørring efter brug.

Type 2: Coated foret slange: Denne har en tynd, elastisk ydre belægning, der reducerer væskeoptagelse i jakken og kan forbedre slidstyrken lidt.

Type 3: Overdækket foret slange: Overdækket foret slange har et tykkere elastisk dæksel, der forhindrer væskeabsorbering, men tilføjer også væsentlige forbedringer af slid- og varmebestandighed.

Typer

Der er flere typer slanger designet specielt til brandvæsenet. Dem, der er designet til at fungere under positivt tryk, kaldes afgangsslanger; de omfatter: angrebsslange, forsyningsslange, relæslange, skovbrugsslange og boosterslange. Dem, der er designet til at fungere under undertryk, kaldes sugeslanger.

En anden sugeslange, kaldet en blød sugeslange, er faktisk en kort længde af stofdækket, fleksibel afgangsslange, der bruges til at forbinde brandpumpens sugeindløb med et trykbrænde. Det er ikke en sand sugeslange, da den ikke kan modstå undertryk.

Råmateriale

Tidligere var bomuld den mest almindelige fiber, der blev brugt i brandslanger, men de fleste moderne slanger bruger syntetiske fibre som polyester eller nylonfilament. De syntetiske fibre giver ekstra styrke og bedre slidstyrke. Fibergarnene kan være farvet i forskellige farver eller efterlades naturligt.

Belægninger og foringer bruger syntetisk gummi, som giver forskellige grader af modstandsdygtighed over for kemikalier, temperatur, ozon, ultraviolet (UV) stråling, skimmelsvamp, meldug og slid. Forskellige belægninger og foringer vælges til specifikke applikationer.

Fremstillingsproces

Brandslange fremstilles normalt på et anlæg, der har specialiseret sig i at levere slangeprodukter til kommunale, industrielle og skovbrugs brandvæsner. Her er en typisk rækkefølge af operationer, der bruges til at fremstille en dobbeltkappe, gummiforbrændt slange.

Forberedelse af garnet

• Der er to forskellige fibergarn, der er vævet sammen for at danne en slangejakke. Garnerne at køre på langs ned slangen kaldes kædegarner og er normalt fremstillet af spundet polyester eller filament nylon . De danner jakkens indre og ydre overflader og giver slangen modstandsdygtighed. De garner, der er viklet i en stram spiral omkring slangens omkreds, kaldes fyldgarn og er fremstillet af filamentpolyester. De er fanget mellem de krydsende kædetråde og giver styrke til at modstå det indre vandtryk. De spundne polyester -warpgarn er specielt fremstillet af en garnproducent og sendes til slangeanlægget. Ingen yderligere forberedelse er nødvendig.
• De kontinuerlige filamentpolyesterfibre samles i et bundt med 7-15 fibre og snoet på en twister-ramme for at danne fyldgarn. Det plierede og snoede garn vikles derefter på en spole kaldet en fyldespole.

Vævning af jakkerne

• Kædegarnene er iscenesat på en creel, som vil fodre dem på langs gennem en cirkulær væv . To fyldespoler med fyldgarnet sættes på plads i væven.
• Når væven starter, spoler fyldespolerne fyldgarnet i en cirkel gennem kædegarnene. Så snart spolerne passerer, krydser væven hvert par af tilstødende kædetråd for at fange fyldgarnet mellem dem. Denne vævningsproces fortsætter med en høj hastighed, da den nedre ende af jakken langsomt trækkes ned gennem væven, og spolerne fortsætter med at vikle fyldgarnene rundt om kappens omkreds i en stram spiral. Den vævede jakke er viklet fladt på en optagerulle.
• De indre og ydre jakker er vævet separat. Den indre jakke er vævet til en lidt mindre diameter, så den passer ind i den ydre jakke. Afhængigt af den forventede efterspørgsel kan flere tusinde fod jakke væves ad gangen. Efter en inspektion anbringes de to jakker på lager.
• Hvis den ydre kappe skal belægges, trækkes den gennem en dyppetank fyldt med belægningsmaterialet og føres derefter gennem en ovn, hvor belægningen tørres og hærdes.

Ekstrudering af foringen

• Blokke af blødgjort, klæbrig, uhærdet gummi føres ind i en ekstruder. Ekstruderen varmer gummiet op og presser det ud gennem en åbning mellem et indre og ydre massivt cirkulært stykke for at danne en rørformet foring.
• Gummiforingen opvarmes derefter i en ovn, hvor den undergår en kemisk reaktion kaldet vulkanisering eller hærdning. Dette gør gummiet stærkt og smidigt.
• Den hærdede foring passerer gennem en maskine kaldet en gummikalender, som danner et tyndt ark uhærdet gummi og vikler den rundt om ydersiden af ​​foringen.

Danner slangen

• Jakkerne og foringen skæres til den ønskede længde. Den indre jakke indsættes i den ydre jakke, efterfulgt af foringen.
• En dampforbindelse er fastgjort til hver ende af den samlede slange, og damp under tryk sprøjtes ind i slangen. Dette får foringen til at svulme op mod den indre kappe og får det tynde lag af ikke -hærdet gummi til at vulkanisere og binde foringen til den indre kappe.
• Metalendeforbindelserne eller koblingerne er fastgjort til slangen. Den ydre del af hver kobling glides over den ydre kappe, og en indre ring indsættes i gummiforet. Værktøjet en udvidelse dorn er placeret inden i slangen og udvider ringen. Dette klemmer jakkerne og foringen mellem ringen og tandninger på koblingens ydre del for at danne en tætning hele vejen rundt om slangen.

Tryktest slangen

• Standarder fastsat af National Fire Protection Association kræver, at hver længde på den nye dobbelte jakke, gummiforede angrebsslange skal være trykprøvede til 41,4 bar; 4.140 kPa), men de fleste producenter tester til 800 psi (55,2 bar; 5.520 kPa) ). Efter levering testes slangen årligt til 400 psi (27,6 bar; 2.760 kPa) af brandvæsenet. Mens slangen er under tryk, inspiceres den for lækager og for at fastslå, at koblingerne sidder godt fast.
• Efter test drænes slangen, tørres, rulles og sendes til kunden.

Kvalitetskontrol

Ud over den sidste trykprøvning underkastes hver slange en række inspektioner og test på hvert trin i fremstillingen. Nogle af disse inspektioner og test indbefatter visuelle inspektioner, ozon modstand tests, accelereret ældningsforsøg, adhæsionsprøver af bindingen mellem foringen og den indre kappe, bestemmelse af mængden af slangen twist under tryk, dimensionale kontrol, og mange flere.

Fremtid

Tendensen inden for konstruktion af brandslanger i løbet af de sidste 20 år har været at bruge lettere, stærkere og lavere vedligeholdelsesmaterialer.

Denne tendens forventes at fortsætte i fremtiden, efterhånden som nye materialer og fremstillingsmetoder udvikler sig. Et resultat af denne tendens har været introduktionen af ​​lette forsyningsslanger i diametre, der aldrig var muligt før. Slanger op til 30 cm i diameter med trykværdier på op til 10,3 bar; 1030 kPa er nu tilgængelige. Disse slanger forventes at finde anvendelser i storstilet industriel brandslukning samt i katastrofehjælp og militære operationer.

Brandslanger findes i forskellige diametre. Let, enkelt jakke konstruktion, 3 ⁄ 4 , 1 og 1+1 / 2  inch slange diameter linjer er almindeligt anvendt i løbeild undertrykkelse applikationer. Kraftig dobbelt, dobbeltjakke, 1+1 ⁄ 2 , 1+3 ⁄ 4 , 2, 2+1 / 2 , og på lejlighed 3-tommer linier anvendes til strukturelle anvendelser. Forsyningslinjer, der bruges til at forsyne brandslukningsapparater med vand, findes ofte i 3+1 ⁄ 2 , 4, 4+1 / 2 , 5 og 6-tommer diameter.

Der findes flere systemer til reparation af huller i brandslanger, den mest almindelige er Stenor Merlin , der tilbyder lappematerialer til type 1, 2 og 3 slanger. Plastrene findes i to forskellige størrelser og to forskellige farver (rød og gul). Plastrene vulkaniseres på slangen og varer normalt slangens levetid.

Forbindelser

Slangeforbindelser er ofte lavet af messing, selvom hærdede aluminiumstilslutninger også er specificeret. I lande, der bruger hurtigkoblinger til angrebsslanger, har smedet aluminium været brugt i årtier, fordi vægten af ​​messing for Storz- koblinger er højere end for gevindforbindelser .

Gevindede slangekoblinger bruges i USA og Canada. Hvert af disse lande bruger en anden form for trådning. Mange andre lande har standardiseret hurtigkoblinger, der ikke har en han- og hun-ende, men forbinder begge veje. Igen er der ingen international standard: I Centraleuropa bruges Storz -stikket af flere lande. Belgien og Frankrig bruger Guillemin -stikket . Spanien, Sverige og Norge har hver deres hurtigkobling. Lande i det tidligere Sovjetunion -område bruger Gost -koblingen. Baarle-Nassau og Baarle-Hertog , to kommuner på den belgisk-hollandske grænse, deler et fælles internationalt brandvæsen. Brandbilerne er udstyret med adaptere, så de kan arbejde med både Storz- og Guillemin -stik.

I USA bruger et stigende antal afdelinger Storz-koblinger til forsyningsslange med stor diameter eller andre hurtigkoblinger. Fordi brugen ikke er standardiseret, kan apparater til gensidig hjælp have et rum på deres lastbiler, der er dedikeret til et væld af slangeadaptere.

De forskellige stilarter af slangekoblinger har påvirket ildstedstaktik. Apparater i USA har "forudforbindelser": Slange til en bestemt opgave sættes i et åbent rum, og hver angrebsslange forbindes til pumpen. Tidskrævende flere forbindelser eller problemer med mandlige og kvindelige ender undgås ved sådan taktik. I lande, hvor Storz (eller lignende) stik har været brugt til angrebsslanger i generationer, taber brandmænd en manifold ved grænsen til farezonen, som er forbundet til apparatet via en enkelt forsyningsledning. Som et resultat heraf har det lille element "slangekobling" også påvirket udseende og design af brandapparater.

Kræfter på brandslanger og dyser

Brandslanger skal opretholde høje trækkræfter under drift. Disse stammer fra både tryk og flow. Størrelsen af ​​den aksiale spænding i en brandslange er

${\ textstyle T = pA_ {1}+\ rho Q^{2}/A_ {1},}$

hvor p er tryk i slangen i forhold til omgivelsestrykket, A ₁ er slangetværsnittet, ρ er vandtætheden, og Q er den volumetriske strømningshastighed. Denne spænding er den samme uanset slangens bøjningsvinkel.

Når en dyse er tilsluttet en slange, og vand skubbes ud, skal dysen fastholdes af et anker, såsom hænderne på en brandmand. Dette anker skal anvende en kraft i sprayens retning, som kaldes dysereaktionen. Størrelsen af ​​dysereaktionen er jetmomentets strømningshastighed,

${\ textstyle R = \ rho Q^{2}/A_ {2},}$

hvor A ₂ er dysens tværsnitsareal.

Se også

• Haveslange
• Slange bro
• Slangekobling

Referencer

eksterne links

• Høj temperatur slange
• En kort historie om brandslanger