อธิบายแรงดันท่อดับเพลิง: แรงดันใช้งาน แรงดันทดสอบ และการสูญเสียแรงเสียดทาน

ลูกเรือพุ่งเข้าใส่แนวโจมตีขนาด 1-3/4 นิ้ว แผงปั๊มแสดง 150 psi เกจอินไลน์ใกล้กับหัวฉีดแสดง 95 psi และนักดับเพลิงที่ถือสายยังคงเรียกกระแสน้ำเบา ๆ ไม่มีอะไรเสียหาย 55 psi ที่อยู่ระหว่างเกจทั้งสองนั้นคือการสูญเสียแรงเสียดทาน และอธิบายกรณีส่วนใหญ่ที่ระบบท่อมีประสิทธิภาพต่ำกว่าแม้ว่าทุกชิ้นส่วนจะผ่านการตรวจสอบก็ตาม

คำตอบสั้นๆ ก่อน: แรงดันท่อดับเพลิงเป็นหมายเลขระบบ ไม่ใช่หมายเลขท่อดับเพลิง เส้นส่งกระแสที่ใช้งานได้เฉพาะเมื่อแรงดันใช้งาน การสูญเสียแรงเสียดทาน แรงดันหัวฉีด และระดับแรงดันของข้อต่อและอะแดปเตอร์อยู่ในแนวเดียวกันเท่านั้น พลาดอันใดอันหนึ่งและส่วนประกอบที่อ่อนแอที่สุดจะทำให้เพดานสำหรับการประกอบทั้งหมด

ตัวเลขกดดันที่ปะปนกัน

คำศัพท์เกี่ยวกับแรงกดห้าคำมักปรากฏในการสนทนาทุกครั้งเกี่ยวกับประสิทธิภาพของท่อ และคำเหล่านี้มักใช้ราวกับว่ามีความหมายเหมือนกัน

แรงดันใช้งานเทียบกับแรงดันทดสอบ

ความกดดันในการทำงานคือระดับหน้าที่ต่อเนื่อง แรงดันทดสอบคือพิกัดหน้าที่เป็นครั้งคราวที่ใช้ในช่วงเวลาสั้นๆ ภายใต้สภาวะควบคุม พวกมันใช้แทนกันไม่ได้ และการปฏิบัติต่อพวกมันเป็นตัวเลขตัวเดียวคือจุดเริ่มต้นของความสับสนมากมาย

สายยางสมัยใหม่มักได้รับการจัดอันดับระหว่าง 300 ถึง 400 psi ที่แจ็คเก็ต ในขณะที่แรงดันใช้งานปกติบนแนวโจมตีอยู่ที่ประมาณ 100 ถึง 150 psi ที่หัวฉีด ช่องว่างนั้นเป็นการจงใจ ช่วยให้แจ็คเก็ตและห้องฮาร์ดแวร์สามารถดูดซับไฟกระชาก ค้อนน้ำ และการหักงอเป็นครั้งคราวได้โดยไม่เกิดข้อผิดพลาด

การทดสอบการบริการทำให้มีความยาวมากกว่าแบนด์ปกติมาก สำหรับท่อขนาด 1-1/2 นิ้ว และ 1-3/4 นิ้ว แรงดันทดสอบมักจะถูกจำกัดไว้ใกล้ 300 psi ส่วนใหญ่เป็นเพราะการงอที่ไม่มีใครสังเกตเห็นที่แรงดันต่ำจะกลายเป็นอันตรายอย่างแท้จริงเมื่ออยู่เหนือจุดนั้น ผลลัพธ์ที่มองข้ามได้ง่าย: ความยาวที่กำหนดที่แรงดันใช้งาน 150 psi จะได้รับแรงดันประมาณสองเท่าของความยาวในช่องทดสอบ และทุกสิ่งที่ล็อค ตอกเกลียว หรือยึดไว้จะต้องทนแรงดันเดียวกันได้ ข้อต่อที่มีอัตราต่ำกว่าแจ็คเก็ตจะเปลี่ยนชุดท่อ 300 psi ให้เป็นชุด 150 psi ไม่ว่าฉลากท่อจะระบุไว้อย่างไรก็ตาม

การสูญเสียแรงเสียดทาน: เหตุใดเกจปั๊มและเกจหัวฉีดจึงไม่ตรงกัน

การสูญเสียแรงเสียดทานคือแรงดันที่ใช้โดยการดันน้ำผ่านท่อ นี่เป็นสาเหตุสำคัญที่สุดข้อเดียวที่การอ่านค่าแผงปั๊มไม่ตรงกับที่หัวฉีดได้รับจริง

สูตรสนามคือ FL = C x Q กำลังสอง x L โดยที่ Q มีการไหลเป็นร้อยแกลลอนต่อนาที และ L คือความยาวเป็นร้อยฟุต ค่า C สะท้อนถึงเส้นผ่านศูนย์กลางและซับใน: ประมาณ 150 สำหรับท่อ 1 นิ้ว ประมาณ 15.5 สำหรับ 1-3/4 นิ้ว และใกล้ 2 สำหรับ 2-1/2 นิ้ว

ตัวอย่างการทำงานทำให้เป็นรูปธรรมทางคณิตศาสตร์ ใช้ท่อขนาด 1-3/4 นิ้วยาว 200 ฟุตที่ไหลด้วยความเร็ว 150 แกลลอนต่อนาที ลงในหัวฉีดแบบผสมที่ต้องการแรงดัน 100 psi ที่ทางเข้า การสูญเสียแรงเสียดทานคือ 15.5 x 1.5 x 1.5 x 2 หรือประมาณ 70 psi เพิ่มข้อกำหนดหัวฉีดบวกค่าเผื่อการสูญเสียอุปกรณ์เล็กน้อย และปั๊มจะต้องสร้างแรงดันประมาณ 175 ถึง 180 psi เพื่อให้อยู่ที่ปลาย 100 psi วิ่งด้วยความเร็ว 150 แกลลอนต่อนาทีผ่านท่อขนาด 2-1/2 นิ้ว และการสูญเสียแรงเสียดทานลดลงเหลือประมาณ 9 psi ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมท่อจ่ายจึงมีขนาดใหญ่และแนวโจมตีก็สั้น

การคำนวณเป็นการประมาณการ ไม่ใช่การวัด การทดสอบการไหลเป็นสิ่งที่ยืนยันว่าท่อ ปั๊ม เครื่องใช้ไฟฟ้า และหัวฉีดทำงานร่วมกันอย่างไรในระบบเดียว และพิโตเกจหรือมิเตอร์วัดการไหลที่ปรับเทียบแล้วเป็นวิธีเดียวที่จะทราบว่าตัวเลขดังกล่าวค้างอยู่บนอุปกรณ์ของคุณหรือไม่

ในกรณีที่สูญเสียแรงดันและปิดอยู่ภายในข้อต่อและอะแดปเตอร์

ข้อต่อทำให้เกิดการสูญเสียแรงเสียดทานและยังกำหนดเพดานแรงดันของชุดประกอบด้วย แต่เอกสารการเลือกมักจะเน้นที่ท่อเพียงอย่างเดียว รายละเอียดห้าประการเป็นตัวตัดสินว่าข้อต่อมีพฤติกรรมอย่างไรภายใต้แรงกดดัน

• เส้นผ่านศูนย์กลางของทางน้ำ คัปปลิ้งขนาด 2-1/2 นิ้วที่มีรูจำกัดจะทำให้เกิดการสูญเสียแรงเสียดทานตลอดแนวท่อทั้งหมด
• เสร็จสิ้นภายใน การหล่อแบบหยาบและปะเก็นที่ไม่ตรงแนวจะเพิ่มความปั่นป่วนซึ่งจะแสดงเป็นการสูญเสียแรงดันที่การไหลสูง
• ระดับความดัน อัตราการเชื่อมต่อต้องตรงหรือเกินกว่าแรงดันใช้งานของท่อ ไม่ใช่อย่างอื่น
• ซีลหน้า. วัสดุปะเก็นและแรงอัดเป็นตัวกำหนดความดันที่ข้อต่อเริ่มร้องไห้
• วิธีการล็อค ข้อต่อแบบสลักและแบบเกลียวจะมีพฤติกรรมแตกต่างกันเมื่อแรงดันเพิ่มขึ้นและเส้นถูกลาก

ข้อต่อยังเป็นจุดที่ข้อผิดพลาดในสนามปรากฏเร็วที่สุด ปะเก็นที่นั่งคดเคี้ยว สลักที่เข้าไม่สุด หรือข้อต่อเกลียวที่มือซ้ายแน่นจะยึดที่แรงดันต่ำและรั่วเกิน 100 psi การทบทวนวิธีเชื่อมต่อข้อต่อท่อดับเพลิงอย่างถูกต้องควรใช้เวลาสิบนาทีก่อนทุกฤดูกาล ไม่ใช่แค่หลังจากเกิดความล้มเหลวเท่านั้น ในกรณีที่อุปกรณ์จากมาตรฐานที่แตกต่างกันต้องเป็นไปตามนั้น อะแดปเตอร์ข้ามมาตรฐานจะจัดการกับการเปลี่ยน แต่อะแดปเตอร์แต่ละตัวจะแนะนำการเปลี่ยนรูและระดับแรงดันอื่นเพื่อตรวจสอบ

ข้อต่อท่อดับเพลิง Storz ขนาดใหญ่ ข้อต่อแบบ Storz ขนาดใหญ่ที่มีปลายหางหยักหรือเป็นริบ และขนาด DIN ตั้งแต่ 25 ถึง 300 มม. มีประโยชน์สำหรับการตรวจสอบข้อต่อท่อก่อนการทดสอบแรงดัน ดูผลิตภัณฑ์ →

ช่วงข้อต่ออะแดปเตอร์ Multi-Tooth Storz ข้อต่ออะแดปเตอร์เชื่อมต่อมาตรฐานและประเภทข้อต่อต่างๆ ด้วยการกำหนดค่าที่ปรับแต่งได้และการรวม DIN ตั้งแต่ 150/200 ถึง 300/400 สำหรับการเชื่อมต่อข้ามมาตรฐาน ดูผลิตภัณฑ์ →

ปฏิกิริยาของหัวฉีดและหัวฉีด

แรงดันหัวฉีดเป็นเป้าหมายที่ทั้งระบบได้รับการปรับจูน หัวฉีดแบบรวมมักต้องการประมาณ 100 psi ที่ทางเข้าเพื่อสร้างรูปแบบหมอกที่ใช้งานได้และระยะเอื้อม หัวฉีดแบบเจาะเรียบจะทำงานต่ำกว่า ปกติจะอยู่ที่ประมาณ 50 psi และมีความไวต่อข้อผิดพลาดเล็กๆ น้อยๆ ในการตั้งค่าปั๊มน้อยกว่ามาก

การเพิ่มแรงดันหัวฉีดยังเพิ่มปฏิกิริยาของหัวฉีดด้วย และตัวเลขดังกล่าวไม่ใช่ตัวเลขตามทฤษฎี แรงปฏิกิริยาเป็นปอนด์มีค่าประมาณ 0.0505 x อัตราการไหลในหน่วย gpm x รากที่สองของความดันหัวฉีด ที่ 150 แกลลอนต่อนาที และ 100 psi ซึ่งสามารถกดดันลูกเรือได้ประมาณ 76 ปอนด์ ที่ 200 แกลลอนต่อนาที การคำนวณแบบเดียวกันจะให้น้ำหนักมากกว่า 100 ปอนด์ ซึ่งเกินกว่าน้ำหนักที่คนๆ หนึ่งจะถือบนบันไดหรือในปล่องบันไดได้

หัวฉีดดับเพลิง Storz แบบปรับได้พร้อมรูปแบบสเปรย์หลายแบบ หัวฉีดดับเพลิงแบบปรับได้พร้อมกระแสตรง หมอก สเปรย์จากพัดลม และม่านน้ำ พร้อมการควบคุมวาล์วเปิด/ปิดที่รวดเร็ว และการควบคุมแบบไม่ต้องหดตัวน้ำหนักเบา ดูผลิตภัณฑ์ →

หัวฉีดแบบปรับได้ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานเปลี่ยนรูปร่างของกระแสน้ำกับการเข้าถึงโดยไม่ต้องเปลี่ยนการตั้งค่าปั๊ม แต่เป้าหมายแรงดันที่ทางเข้ายังคงเหมือนเดิม หากเกจที่หัวฉีดอ่านได้ต่ำ ให้แก้ไขด้านจ่ายไฟก่อน แทนที่จะเปิดรูปแบบเพิ่มเติม

ผู้จัดจำหน่ายเพิ่มสาขาและเพิ่มการสูญเสีย

ผู้จัดจำหน่ายแบ่งบรรทัดขาเข้าหนึ่งบรรทัดออกเป็นสอง สาม หรือสี่บรรทัดขาออก และแต่ละช่องจ่ายจะมีการสูญเสียแรงเสียดทานและข้อกำหนดหัวฉีดของตัวเอง หน่วยจ่ายน้ำสองทางป้อนท่อขนาด 1-3/4 นิ้วสองท่อที่ความเร็ว 150 gpm แต่ละท่อต้องการน้ำประมาณสองเท่าของท่อเดียว และท่อจ่ายน้ำที่อยู่ด้านหลังจะต้องมีขนาดตามขนาดทั้งหมด ไม่ใช่สำหรับสาขาเดียว

เวอร์ชันการล็อคมีความสำคัญที่แรงกดดันที่สูงกว่า เนื่องจากความปลอดภัยของสลัก ไม่ใช่ความสามารถในการไหล ซึ่งมักจะล้มเหลวเป็นอันดับแรกเมื่อมีการลากสายที่มีประจุข้ามกรวดหรือดึงรอบมุม

ข้อมูลจำเพาะและข้อผิดพลาดในการซื้อที่สร้างปัญหาแรงกดดัน

• การเลือกสายยางตามแรงดันใช้งานโดยไม่สนใจอัตราแรงดันของข้อต่อ อะแดปเตอร์ และหัวฉีดในชุดประกอบเดียวกัน
• ถือว่าขนาดที่ระบุเป็นทางน้ำที่แท้จริง ข้อต่อสองตัวที่มีป้ายกำกับขนาดเดียวกันสามารถวัดประสิทธิภาพการเจาะและการไหลต่างกันได้
• การผสมมาตรฐานในบรรทัดเดียวโดยไม่ตรวจสอบการลดขนาดรูที่แต่ละอะแดปเตอร์แนะนำ
• ข้ามข้อกำหนดด้านวัสดุปะเก็น ไนไตรล์ EPDM และสารประกอบอื่นๆ มีพฤติกรรมแตกต่างกันตามช่วงอุณหภูมิและการสัมผัสสารเคมี
• การซื้อข้อต่อทดแทนโดยไม่ยืนยันแรงดันทดสอบที่ท่อยางจะเห็นในการใช้งาน
• สั่งซื้อตามชื่อชิ้นส่วนเท่านั้น โดยไม่ระบุประเภทเกลียว มุมเบาะ หรือรูปแบบการล็อค

การตรวจสอบภาคสนามอย่างรวดเร็วซึ่งสามารถตรวจพบปัญหาแรงกดดันได้ตั้งแต่เนิ่นๆ

1. ชาร์จสายแล้วเดินไป ระวังการร้องไห้ที่ข้อต่อ ซึ่งมักจะหมายถึงปัญหาปะเก็นหรือเบาะนั่ง ไม่ใช่ปัญหาท่อยาง
2. ตรวจสอบปะเก็นและหน้าซีลว่ามีรอยบาด แข็งตัว หรือบวมหรือไม่ก่อนใช้งานทุกครั้ง
3. ตรวจสอบการเชื่อมต่อของสลักบนข้อต่อแบบหมุนควอเตอร์ด้วยมือภายใต้แรงกดโดยยึดสายไว้
4. อ่านแรงดันตกค้างขณะไหล ถ้ามันลดลงอย่างรวดเร็วในขณะที่การไหลเพิ่มขึ้น อุปทานจะเป็นปัจจัยจำกัด
5. เปรียบเทียบเกจทางเข้าหัวฉีดกับการอ่านแผงปั๊มแล้วจดความแตกต่างไว้ การเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันในตัวเลขนั้นชี้ไปที่ข้อจำกัดใหม่หรืออุปกรณ์ที่ล้มเหลว
6. เก็บบันทึกวันที่ทดสอบการบริการและแรงกดดันสำหรับทุกความยาวและชุดข้อต่อทุกตัว

แรงดันท่อดับเพลิงเป็นแบบโซ่ และโซ่จะมีความแข็งแรงเท่ากับระดับต่ำสุดเท่านั้น รับแรงดันในการทำงาน การสูญเสียแรงเสียดทาน เป้าหมายหัวฉีด และพิกัดฮาร์ดแวร์ที่สอดคล้องกัน ตรวจสอบตัวเลขด้วยการทดสอบการไหลแทนการคำนวณ และข้อร้องเรียนซอฟต์สตรีมส่วนใหญ่จะหายไปก่อนใครก็ตามจะไปถึงหัวฉีด