Brandbil

Baggrund

Udtrykket “brandbil” bruges almindeligvis som et generisk udtryk til at beskrive et brandbekæmpelseskøretøj. Teknisk set er en “brandbil” et køretøj, der er udstyret med stiger, og som hovedsagelig anvendes til at få adgang til højtliggende dele af en bygning eller til at give mulighed for at anvende en højtliggende vandstrøm. “Brandbil” er et køretøj med en pumpe og anvendes primært til at pumpe vand. En “brandvogn” bærer store mængder slanger og anvendes primært til at lægge slanger ud som supplement til en pumpe. “Brandvæsen” er den korrekte fællesbetegnelse for alle disse køretøjer. Denne artikel vil fokusere på fremstillingen af en brandbil. Fra vores første legetøj og bøger som småbørn til de daglige nyhedsudsendelser, der viser brandmænd i aktion, er brandvæsenet stadig et af de mest velkendte og imponerende eksempler på teknologi i vores liv. Ukontrolleret brand var indtil for ganske nylig en af de største frygter. De første forsøg på at slukke brande var blot spandbrigader, dvs. rækker af borgere, der uddelte vandspande til branden, hvilket ofte var ineffektivt i forhold til en fuldt optaget bygning. Nogle af forsøgene på at øge vandtilførslen var håndbetjente stempelpumper, hvis slanger pumpede vand fra en tank eller en dam. (Disse tidlige slanger var lavet af læder med kobbernitter; bomuldsslanger kom i brug i 1800-tallet). Efterhånden blev der tilføjet hjul til apparatet, men det blev stadig trukket og betjent af brandmændene. Der blev oprettet frivillige brandafdelinger til at bemande udstyret og bekæmpe branden.

Med fremkomsten af ejendomsforsikring oprettede forsikringsselskaberne brandafdelinger og brugte meget tid på at forbedre brandudstyret. I 1860’erne blev dampmaskinen brugt til at drive stempelpumpen, og den blev trukket til brandstedet af heste. Andre forsøg på at sætte slangeledningen under tryk var kemiske tanke, hvor man brugte syre kombineret med soda opløst i vand for at starte en kemisk reaktion, der ville producere kuldioxid. I denne proces ekspanderede kuldioxiden, hvilket satte tanken under tryk og drev hele blandingen ud af slangeledningen og ind i ilden. Alle disse konstruktioner var praktisk talt forældede efter indførelsen af centrifugalpumpen i begyndelsen af 1900. Efter bilismens fremgang blev forbrændingsmotoren den primære energikilde for brandbilen. Tilpasning af lastbilens ramme til at kunne rumme pumpe og tank fuldendte overgangen til det nuværende brandbilsapparat.

Design

Det grundlæggende design af brandudstyret begynder med en grundig gennemgang af brandbelastningen og det geografiske terræn i det område, som brandvæsenet skal rykke ud til. Køretøjets betjeningsvenlighed, passende responshastighed og opbevaring og anvendelse af udstyr er alle vigtige faktorer, der skal tages i betragtning. National Fire Protection Association (NFPA) har udarbejdet retningslinjer for apparatdesign på grundlag af disse og andre variabler. Desuden bidrager de brandmænd, der er ansvarlige for apparatet, også til udformningen af køretøjet.

De fleste brandapparater indkøbes af skattefinansierede regeringer, byer, kommuner, townships og amter. I små afdelinger kan design- og godkendelsesprocessen tage op til et år, hovedsagelig på grund af finansieringsproblemer. Når mellemstore og store afdelinger vælger et nyt apparat, er finansieringen normalt allerede fastlagt, og design kan godkendes og købes på kortere tid. En brandbil kan koste fra 50.000 $ til over 750.000 $.

Det grundlæggende brandmateriel har udviklet sig til specialiserede enheder til bestemte typer brande og indsatsområder. I 1950’erne var pumpevogne, stigevogne og andre forskellige konstruktioner såsom små tankvogne og slangevogne almindelige, selv om der også blev brugt lufthavnsstyrtningsvogne og store tankvogne på landet. I dag er brandmateriel skræddersyet til at imødegå mange forskellige former for specifikke farer. På grund af denne store variation vil resten af denne artikel omhandle fremstillingen af det grundlæggende kombinerede pumpeapparat til små og mellemstore samfund.

Fremstillingsprocessen

Fremstillingen af en brandbil er stadig en specialfremstillet, næsten unik operation. Typisk er en gruppe af arbejdere tilknyttet fremstillingen af karrosseriet og samlingen af lastbilens ramme. En anden gruppe udfører færdiggørelsen af karrosseriet, hvorefter apparatet bliver forbundet, udstyret og afprøvet af en tredje gruppe eller “udstyrsgruppe”. Bortset fra karrosseriet er fremstillingen af brandmateriel typisk en samleproces.

Brand var en plage i mange af de tidlige amerikanske byer. Amerikanerne reagerede med en række forskellige våben: frivillige brandvæsener; opfindelser, der forhindrede,, forsinkede. eller bekæmpede brand; og forsikringskooperativer ond planer, der beskyttede mod tab forårsaget af brand. Gennem de første og midterste årtier af det 1°fh århundrede var en større brand en katastrofe, men også en social affære.

En bys frivillige brandværnskompagnier illustrerede ofte byens sociale, etniske og demografiske sammensætning. Brandkompagnier repræsenterede særlige gruppers ioyaliteter og korporationer. Nabostolthed, politisk rivalisering, etnisk fjendtlighed og klassefjendskab var alt sammen tydelige i de frivillige brandkompagnier. Kompagnierne modtog offentlig anerkendelse for deres indsats og konkurrerede med hinanden om disse offentlige anerkendelser. Ved det første signal om en brand løb kompagnierne til stedet med deres slangevogne og håndpumpede maskiner – ikke nødvendigvis for at fange branden i dens tidlige stadier. Chefen for det første kompagni, der ankom, havde ansvaret for hele operationen og havde absolut kontrol over de konkurrerende kompagnier. Medlemmerne kæmpede med hinanden undervejs og på stedet, og nogle gange glemte de endda at bekæmpe branden! Når de først var på stedet, kunne der opstå flere kampe, og de frivillige blev lige så meget truet af andre brandmænd som af selve branden.

Medlemmerne var meget stolte af deres uniformer og udstyr, fordi disse repræsenterede gruppens sociale status lige så meget som dens brandbekæmpelseskompetence. Udstyr og uniformer blev dtspfayed under offentlige ceremonier og parader, hvor konkurrencen om social status var særlig tydelig i Amerika før borgerkrigen. Slangevogne og motor! var udstillingsgenstande såvel som funktionelt udstyr.

William S. Pretzer

Chassis

• 1 Valget og købet af lastbilchassiset er baseret på den taktiske anvendelse af apparatet. Lastvognsrammen kan være “nøgen”, hvor kun motor, aksler, fjedre, rammeelementer, styretøj og bremsesystemer er monteret. Apparatbyggeren kan imidlertid vælge at bruge et “førerhus og chassis”, hvor rammen allerede er udstyret med motor, førerhus, sæder, plader foran og ledninger. I begge tilfælde bestilles lastvognsrammen normalt fra en veletableret lastvognsbygger som General Motors, Ford, International, Freightliner eller Peterbilt. Apparatbyggeren informerer lastvognsfabrikanten om det påtænkte design, så der kan træffes særlige valgmuligheder med hensyn til rammens ydeevne. Det er afgørende, at der træffes det rette valg af affjedring for at kunne bære den gennemsnitlige brandbil på 15.890 kg (35.000 pund). I vores eksempel har vi valgt kabine- og chassisrammekonstruktionen.

Karosseri

• 2 Når lastbilens ramme er modtaget og inspiceret, begynder fremstillingen af karosseriet (eller “vognen”, som det nogle gange kaldes). Der anvendes primært stålplader til karrosseripaneler og -støtter, selv om der også anvendes aluminium og noget rustfrit stål. Stålplader er ca. 1,5 mm (0,06 tommer) tykke og leveres i 1,2 m (48 tommer) og 2,4 m (96 tommer) lange plader. Det kan også leveres i ruller af samme bredde og med en vægt på 908 kg (2.000 pund) eller mere. Hvert dørpanel, støtte, karrosseripanel og udstyrsbakke skæres og bukkes ved hjælp af skæremaskiner og kantpressere. Huller til elektrisk udstyr og rørføring udstanses også på dette tidspunkt. Karrosseriet er typisk svejset sammen med metal inert gas (Mig), og dørene og adgangspanelerne er boltet for at lette udskiftning. Mange producenter beskytter karrosseriet mod korrosion ved at dyppe hvert panel i en rusthæmmende forsegling. Det indvendige og andre skjulte områder af døre og kabinetter er færdigmalet inden samling. Mens opbygningen af karrosseriet er i gang, monteres pumpen og tanken på rammen.

Pumpe

• 3 Pumpen er udvalgt til at yde specifikt til brandvæsenets praksis. I bund og grund er pumpen den eneste grund til brandbilen. Alle de andre funktioner er praktisk talt ubrugelige, hvis pumpen ikke fungerer tilfredsstillende. De fleste brandpumper i dag er centrifugalpumper og fremstilles af separate firmaer og købes af apparatbyggeren. En typisk brandpumpe kan pumpe 3,785 1 liter vand pr. minut. Dette flow kan sikkert give nok vand til at bekæmpe en brand i en bolig eller en mindre erhvervsbygning. Pumpestørrelsen kan være begrænset af den tilgængelige vandforsyning, især i landområder, hvor der ikke er nogen brandhaner. Pumperne er normalt af støbejern med bronze til det roterende pumpehjul og stålhjul i drivaggregatet. Vores lastbil skal have en pumpe på 1.000 gallon pr. minut boltet fast til rammen nær midten og drevet af en hjælpeudgangsaksel (eller “power take off”) fra lastbilens transmission. Denne type arrangement betegnes som et “midtskibs” pumpeapparat. Pumpen sidder på tværs af lastvognens ramme og er boltet fast gennem støbegods til den øverste rammeflange. Justering i forhold til transmissionen er vigtig for at reducere vibrationer.

Tank

• 4 Vandtanken til dette eksempelapparat vil typisk være en polypropylentank med et rumindhold på 500-1 000 gallon (1 892-3 785 1) vand. Denne er boltet fast til særlige understøtninger, inden den fastgøres til rammen umiddelbart bag pumpen. Der installeres også forbindelsesrør til pumpen og påfyldningsåbningerne, typisk af galvaniseret stålkonstruktion. Tankene kan være firkantede, runde eller ovale, og mange af dem er “varmsvejsede” sammen af plademateriale. Ved varmsvejsningsprocessen anvendes en luftstrøm med høj temperatur til at smelte plaststykkerne ved deres samling, hvor materialet blandes og smelter sammen. De fleste tanke indeholder perforerede plader eller “baffler” for at reducere vandets skvulp under kørslen.

  I lejlighedsvis er der installeret en “quick dump” i tanken på et apparat, der er beregnet til brug i landdistrikter. Denne store ventil “dumper” vandet fra hovedtanken over i en sammenklappelig bærbar tank, der transporteres til brandstedet på en separat tankvogn. Dette gør det muligt for tankvognene at transportere vand over lange afstande og tømme det i den bærbare tank, hvor store sugeslanger, der føres direkte ind i pumpen, gør det muligt at øge vandgennemstrømningen til maksimal kapacitet. Disse hurtigdumpventiler tømmer 1.500 gallon (5.677 1) vand på 45 sekunder.

Montering

• 5 Når huset er færdigt, monteres det på rammen over pumpen og tanken og boltes fast med neopren- eller gummivibrationsstrips. Langs hver side og over tanken er udstyrs- og slangerummene placeret. De er formet ind i karrosseriet med døre og dæksler til beskyttelse. Tilknyttet udstyr, f.eks. slangestudser, samt taktisk udstyr, f.eks. værktøj til indtrængen og selvstændige åndedrætsværn, opbevares i de sidelige udstyrsrum. De er dimensioneret og udstyret til at muliggøre den hurtigste og letteste indsættelse af udstyret.

  Slangebedene bærer brandslangen. Den øverste seng indeholder normalt 15 m (50 fod) lange sektioner af brandslangen med en diameter på 76 cm (2,5 tommer), der er forbundet sammen til slanger, som når op til 305 m (1.000 fod). Denne slange er foldet på en sådan måde, at den let og hurtigt kan trækkes ud af sin bund. Kortere sektioner af sugeslanger medbringes også på apparatet. Disse sugeslanger er fremstillet af et fast materiale, så de ikke falder sammen på grund af det reducerede tryk, når de kobles til pumpens sugekraft. De kan ikke foldes sammen, så de er normalt placeret i slangebakker, der er specielt konstrueret til sugeslanger. Alle andre typer brandslanger er sammenklappelige og kun beregnet til brug på pumpens trykside.

  Frame foran tanken og over pumpen er angrebsslangebedene. Disse senge indeholder brandslanger med en diameter på 3,8 cm (1,5 tommer), der er fortilsluttet til pumpens udgang med dyser klar til indsats. Det er almindeligt med to eller fire senge med “preconnects”. Det vil være de første slanger, der anvendes ved en hændelse, og derfor er de de vigtigste. Bag tanken er der en booster med tromle. Her opbevares en slange med en diameter på 2,5 cm (1 tomme) på en elektrisk oprulningsrulle. Denne booster-slange bruges til rengøring af apparatet og udstyret og til at køle apparaturets yderside, når det befinder sig i nærheden af en stor brand. Den bruges også lejlighedsvis til at slukke små affalds- eller græsbrande. Denne tromle er praktisk, fordi slangen hurtigt kan rulles op ved blot at trykke på en knap. Alle andre slanger på brandbilen skal vaskes og pakkes tilbage i deres senge med håndkraft efter brandhændelsen.

  Ladder til brandvæsenet er ekstra kraftige. Selv om de er fremstillet af aluminium, er de fysisk tunge, så de transporteres typisk i stativer over udstyrsrummene på kantstenen (højre side). Der er blevet udviklet el-stativer til at sænke stigen til taljehøjde, men oftest løfter brandmændene blot stigen fra stativet og går videre til brandstedet. Stiger, ligesom pumper, købes også fra andre leverandører og monteres af apparatbyggeren.

Maling

• 6 Når karrosseriet er blevet monteret på lastbilens ramme, lokaliseres og bores udstyrsmonteringshullerne, og eventuelle yderligere huller eller passager skæres i panelerne. Dette gør det muligt for malerarbejdet at forsegle de udsatte kanter af huller og andre åbninger. Apparatets yderside vaskes og slibes som forberedelse til maling. Det indvendige af dørene og rummene er allerede blevet malet. Ydersiden kan males i matchende farver. Malingsprocessen omfatter en primer til udfyldning af små slibemærker og overfladefejl samt en forsegling for at forbedre malingens vedhæftningsevne. Brandbiler plejede at være helt røde, men der er blevet eksperimenteret med gule, blå og hvide biler for at øge den visuelle identifikation. I dag anbefaler NFPA gul eller den standardiserede brandbil rød. Malingstypen er normalt en hård emalje eller syntetisk maling for at modstå brændende gløder og slid fra brandtjeneste. Der er tilsat hærdningsmidler til malingen for at forbedre glansen og holdbarheden. Efter maling kan stiger og tilbehør monteres ved hjælp af fastgørelseselementer af rustfrit stål.

Installation af ledninger

• 7 Det moderne brandudstyr kan være kompliceret. Radiosystemer, mobiltelefoner, computere og mobilfaxmaskiner finder alle deres vej ind i brandvæsenet. Selv vores eksempelapparat vil kræve flere hundrede meter ledninger til at betjene advarselslamper, sirene, radioer, bugtlamper, generator, oversvømmelseslamper, elektrisk pumpeelektricitet og andre systemer. De fleste apparater har to uafhængige batterisystemer, som skal kobles ind i apparatet efter maling. Pumpeoperatørens kontrolpanel, der indeholder de trykmålere og ventiler, der bruges til at styre pumpen, skal også installeres.

Kvalitetskontrol

Når det sidste tilbehør er installeret og individuelt testet, indleverer apparatbyggeren den færdige lastbil til et uafhængigt inspektionsorgan. Agenturet modtager lastvognen udstyret lige som den ville blive taget i brug. Den betjener og inspicerer alle apparatets systemer. Pumpen drives ved maksimal kapacitet i to timer for at sikre, at denne vigtige komponent fungerer korrekt. Når det er gennemført med succes, tildeles apparatet og bygherren et certifikat for ydeevne. I mange områder kan apparatet ikke leveres lovligt uden dette certifikat.

Fremtiden

Der anvendes mange nye teknologier i det moderne brandmateriel. Nye tankmaterialer øger styrken og reducerer samtidig vægten, hvilket giver mulighed for større vandkapacitet. Nogle store afdelinger bruger computere og mobilkommunikation til at håndtere oplysninger om farlige materialer, strukturens udformning og branddistriktets geografiske forhold. Perhaups den mest spændende af de nye teknologier i brandudstyret er den øgede brug af skumløsninger i klasse A til bekæmpelse af struktur- og vegetationsbrande. Dette indebærer en separat indbygget skumkoncentratbeholder og en blandingsblander til at kombinere skumkoncentratet med vand i den rette mængde. Klasse A-skum dækker de brændende overflader og absorberer varmen betydeligt bedre end vand. Når denne teknologi anvendes med komprimeret luft fra en separat luftkompressor på køretøjet, kaldes den et Compressed Air Foam System eller CAFS (Compressed Air Foam System). Den komprimerede luft skubber vand/skumstrømmen over en meget større afstand, og det resulterende skum klæber fast som barberskum. Ud over disse fremskridt bliver brandmændene bedre uddannet og tilpasser deres udstyr til at passe til de typer af brande, de møder.

Hvor man kan få mere at vide

Bøger

Buff, Sheila. Fire Engines: Motorized Apparatus Since 1900. Longmeadow Press, 1994.

Fire Protection Handbook, 17th Ed., 1991. National Fire Protection Association, Quincy, Mass.

Periodica

Cottet, Jack L. “Enclosed Cabs for Fire Apparatus.” Fire Engineering, oktober 1990, s. 50-52.

“Agile Fire Engine Borrows from Racing Car Design.” Engineering, september 1990.

-Douglas E. Betts