Context
Termenul „mașină de pompieri” este utilizat în mod obișnuit ca o expresie generică pentru a descrie un vehicul de stingere a incendiilor. Din punct de vedere tehnic, un „camion de pompieri” este un vehicul echipat cu scări și este utilizat în principal pentru a avea acces la porțiuni ridicate ale unei structuri sau pentru a oferi un mijloc de aplicare a unui jet de apă ridicat. „Mașina de pompieri” este un vehicul dotat cu o pompă și este utilizat în principal pentru a pompa apă. Un „vagon de pompieri” transportă cantități mari de furtunuri și este utilizat în principal pentru a pune furtunuri ca o completare la o mașină de pompieri. „Aparat de pompieri” este termenul generic adecvat pentru toate aceste vehicule. Această intrare se va concentra asupra fabricării unei mașini de pompieri. De la primele noastre jucării și cărți pe când eram copii mici până la știrile zilnice care prezintă pompierii în acțiune, aparatul de pompieri rămâne unul dintre cele mai familiare și impresionante exemple de tehnologie din viața noastră. Incendiile necontrolate au fost una dintre cele mai mari temeri până nu demult. Primele încercări de stingere a incendiilor erau doar brigăzi de găleți, adică șiruri de cetățeni care împărțeau găleți cu apă la foc, ceea ce era adesea ineficient împotriva unei clădiri complet implicate. Unele încercări de aplicare mai intensă a apei au fost reprezentate de pompe cu piston acționate manual, ale căror furtunuri pompau apă dintr-un rezervor de reținere sau dintr-un iaz. (Aceste furtunuri timpurii erau confecționate din piele cu nituri de cupru; furtunurile din bumbac au intrat în uz în anii 1800). În cele din urmă, aparatului i s-au adăugat roți, dar acesta era în continuare tras și operat de către pompieri. Au fost înființate departamente de pompieri voluntari pentru a manevra echipamentul și a lupta împotriva incendiilor.
Cu apariția asigurărilor de proprietate, companiile de asigurări au creat departamente de pompieri și au petrecut un timp considerabil pentru a îmbunătăți aparatele de pompieri. Până în anii 1860, motorul cu aburi a fost folosit pentru a acționa pompa cu piston, iar aceasta era trasă la incendiu de cai. Alte încercări de a presuriza conducta de furtun au fost rezervoarele chimice, care foloseau acid combinat cu sodă dizolvată în apă pentru a începe o reacție chimică care să producă dioxid de carbon. În acest proces, dioxidul de carbon se dilata, presurizând rezervorul și propulsând întregul amestec în afara furtunului și în foc. Toate aceste modele au fost practic depășite după introducerea pompei centrifuge la începutul anului 1900. După avansarea automobilului, motorul cu combustie internă a devenit principala sursă de energie pentru mașinile de pompieri. Adaptarea cadrului autocamionului pentru a găzdui pompa și rezervorul a finalizat tranziția către aparatul autocamionului de pompieri din zilele noastre.
Proiectare
Proiectarea de bază a aparatului de pompieri începe cu o analiză amănunțită a încărcăturii de incendiu și a terenului geografic al zonei în care va interveni departamentul de pompieri. Ușurința de operare a vehiculului, viteza de răspuns adecvată, precum și depozitarea și desfășurarea echipamentului sunt toți factori importanți care trebuie luați în considerare. Asociația Națională de Protecție împotriva Incendiilor (National Fire Protection Association – NFPA) a compilat linii directoare pentru proiectarea aparatelor pe baza acestor variabile și a altora. În plus, pompierii responsabili de aparat contribuie, de asemenea, la proiectarea vehiculului.
Majoritatea aparatelor de pompieri sunt achiziționate de guvernele susținute de taxe, orașe, municipii, comune și județe. În departamentele mici, procesul de proiectare și aprobare poate dura până la un an, în principal din cauza problemelor de finanțare. Atunci când departamentele medii și mari aleg un aparat nou, finanțarea este de obicei deja stabilită, iar proiectele pot fi aprobate și achiziționate în mai puțin timp. O mașină de pompieri poate costa de la 50.000 de dolari până la peste 750.000 de dolari.
Aparatul de pompieri de bază a evoluat în unități specializate pentru anumite tipuri de incendii și de intervenție. În anii 1950, pompele, autospecialele cu scară și alte modele diverse, cum ar fi cisternele mici și autospecialele cu furtunuri, erau comune, deși se foloseau și autospecialele de intervenție în aeroporturi și autospecialele mari cu cisterne rurale. Astăzi, aparatele de pompieri sunt adaptate pentru a face față multor tipuri de pericole specifice. Datorită acestei mari varietăți, în restul acestui articol se va discuta despre fabricarea aparatului combinat de bază cu pompă pentru comunitățile mici și mijlocii.
Procesul de fabricație
Fabricarea unui vehicul de pompieri rămâne o operațiune personalizată, aproape unică. În mod obișnuit, un grup de muncitori este desemnat pentru fabricarea caroseriei și asamblarea cadrului camionului. Un grup separat efectuează finisarea caroseriei, apoi aparatul este cablat, echipat și testat de către un al treilea grup, sau „echipament”. În afară de caroserie, fabricarea aparatului de pompieri este, de obicei, un proces de asamblare.
Incendiul era o plagă în multe dintre primele orașe americane. Americanii au răspuns cu o varietate de arme: departamente de pompieri voluntari; invenții care preveneau,, întârziau sau luptau împotriva incendiilor; și cooperative de asigurare ond planuri care protejau împotriva pierderilor cauzate de incendii. De-a lungul primelor decenii și până la jumătatea secolului 1, un incendiu major era o calamitate, dar și o afacere socială.
Companiile de pompieri voluntari ale unui oraș ilustrau adesea compoziția socială, etnică și demografică a orașului. Companiile de pompieri reprezentau loialitatea și cordoanele unor grupuri speciale. Mândria de cartier, rivalitățile politice, ostilitatea etnică și animozitatea de clasă erau altminteri evidente în cadrul companiilor de pompieri voluntari. Companiile primeau aprecieri publice pentru eforturile lor și concurau între ele pentru aceste aprecieri publice. La primul semnal al unui incendiu, companiile se grăbeau să ajungă la fața locului trăgând de cărucioarele cu furtunuri și de motoarele cu pompă manuală – nu neapărat pentru a prinde incendiul în primele sale stadii. Comandantul primei companii care sosea era responsabil de întreaga operațiune, având control absolut asupra companiilor rivale. Membrii se luptau între ei pe drum și la fața locului, uneori uitând chiar să lupte cu focul! Odată ajunși la fața locului, puteau avea loc și mai multe lupte, iar voluntarii erau amenințați la fel de mult de alți pompieri ca și de incendiul însuși.
Membrii erau foarte mândri de uniformele și echipamentele lor, deoarece acestea reprezentau statutul social al grupului la fel de mult ca și competența sa în lupta împotriva incendiilor. Echipamentul și uniformele erau dtspfayate în timpul ceremoniilor publice și a paradei, unde competiția pentru statutul social era deosebit de evidentă în America dinainte de Războiul Civil. Căruțele cu furtunuri și motoarele! erau piese de etalare, precum și echipamente funcționale.
William S. Pretzer
Șasiul
- 1 Selectarea și achiziționarea șasiului de camion se bazează pe aplicația tactică a aparatului. Șasiul autocamionului poate fi „gol”, având instalate doar motorul, osiile, arcurile, elementele cadrului, sistemele de direcție și de frânare. Constructorul aparatului poate alege, cu toate acestea, să folosească o „cabină și un șasiu”, în cazul în care cadrul are motorul, cabina, scaunele, tabla frontală și instalația electrică deja finalizate. În ambele cazuri, cadrul camionului este comandat, de obicei, de la un constructor de camioane bine stabilit, cum ar fi General Motors, Ford, International, Freightliner sau Peterbilt. Constructorul de aparate îl informează pe producătorul de camioane cu privire la proiectul preconizat, astfel încât să se poată realiza opțiuni speciale privind performanța cadrului. Este esențial să se facă o selecție adecvată a suspensiei pentru a susține un autovehicul de pompieri mediu de 35.000 de livre (15.890 kg). În exemplul nostru, am ales designul de cadru cu cabină și șasiu.
Caroserie
- 2 După ce cadrul autocamionului este primit și inspectat, începe fabricarea caroseriei (sau a „caroseriei”, cum este numită uneori). Pentru panourile și suporturile caroseriei se utilizează în principal tablă de oțel, deși sunt încorporate și aluminiu și o parte din oțel inoxidabil. Foaia de oțel are o grosime de aproximativ 1,5 mm (0,06 inch) și este livrată în foi de 1,2 m (48 inch) și 2,4 m (96 inch) lungime. De asemenea, poate fi furnizată în rulouri de aceeași lățime și cu o greutate de 908 kg (2.000 de lire sterline) sau mai mult. Fiecare panou de ușă, suport, panou de caroserie și tavă pentru echipamente este tăiat și îndoit cu ajutorul mașinilor de forfecare și al preselor de frânare. Găurile pentru echipamente electrice și conducte sunt, de asemenea, perforate în acest moment. Caroseria este de obicei sudată cu gaz inert metalic (Mig), iar ușile și panourile de acces sunt înșurubate pentru a facilita înlocuirea. Mulți producători protejează caroseria împotriva coroziunii prin scufundarea fiecărui panou într-un material de etanșare care inhibă rugina. Interiorul și alte zone ascunse ale ușilor și dulapurilor sunt pre-vopsite înainte de asamblare. În timp ce construcția caroseriei este în curs de desfășurare, pompa și rezervorul sunt montate pe cadru.
Pompă
- 3 Pompa este selectată pentru a funcționa în mod specific pentru practicile departamentului de pompieri. În esență, pompa este singura rațiune de a fi a mașinii de pompieri. Toate celelalte caracteristici sunt practic inutile dacă pompa nu funcționează în mod corespunzător. Majoritatea pompelor de incendiu din zilele noastre sunt pompe centrifuge și sunt fabricate de companii separate și achiziționate de către constructorul aparatului. O pompă de incendiu tipică poate pompa 1.000 de galoane (3.785 1) de apă pe minut. Acest debit poate furniza în condiții de siguranță suficientă apă pentru a combate un incendiu într-o clădire rezidențială sau comercială mică. Dimensiunea pompei poate fi limitată de alimentarea cu apă disponibilă, în special în zonele rurale, unde nu există hidranți de incendiu. Pompele sunt de obicei din fontă, cu bronz pentru rotorul rotativ și angrenaje din oțel în unitatea de acționare. Autocamionul nostru va avea pompa de 1.000 de galoane pe minut fixată cu șuruburi pe cadru, aproape de centru, și acționată de un arbore de ieșire auxiliar (sau „priză de putere”) de la transmisia autocamionului. Acest tip de aranjament este denumit aparat de pompare „la mijlocul navei”. Pompa este așezată de-a lungul cadrului autocamionului și este înșurubată prin piesele turnate de suport la flanșa superioară a cadrului. Alinierea cu transmisia este importantă pentru a reduce vibrațiile.
Cisternă
- 4 Rezervorul de apă pentru acest exemplu de aparat ar fi de obicei un rezervor de polipropilenă cu o capacitate de 500-1.000 galoane (1.892-3.785 1) de apă. Acesta este înșurubat pe suporturi speciale înainte de a fi atașat la cadru imediat în spatele pompei. Se instalează, de asemenea, conducte de legătură cu pompa și orificiile de umplere, de obicei din oțel galvanizat. Rezervoarele pot fi pătrate, rotunde sau ovale, iar multe dintre ele sunt „sudate la cald” din tablă. Procesul de sudare la cald utilizează un curent de aer la temperaturi ridicate pentru a topi piesele de plastic la îmbinarea lor, unde materialul se amestecă și fuzionează. Cele mai multe rezervoare conțin plăci perforate sau „deflectoare” pentru a reduce balansarea apei în timpul deplasării.
Ocazional, în rezervorul unui aparat proiectat pentru utilizare în localități rurale este instalată o „vidanjă rapidă”. Această supapă mare „deversează” apa din rezervorul principal într-un rezervor portabil pliabil, transportat la incendiu cu o autocisternă separată. Acest lucru permite camioanelor-cisternă să transporte apa de la distanțe mari și să o golească în rezervorul portabil, unde furtunurile mari de aspirație care se alimentează direct în pompă permit creșterea debitului la capacitatea maximă. Aceste supape de golire rapidă golesc cele 1.500 de galoane (5.677 1) de apă în 45 de secunde.
Asamblare
- 5 Când corpul este finalizat, acesta este montat pe cadru peste pompă și rezervor și este înșurubat cu ajutorul benzilor de neopren sau de cauciuc pentru vibrații. De-a lungul fiecărei laturi și deasupra rezervorului se află compartimentele pentru echipamente și furtunuri. Acestea sunt formate în caroserie cu uși și capace pentru protecție. Echipamentele conexe, cum ar fi duzele pentru furtunuri, precum și echipamentele tactice, cum ar fi uneltele de intrare forțată și unitățile de respirație autonomă, sunt depozitate în compartimentele laterale pentru echipamente. Acestea sunt dimensionate și echipate pentru a permite desfășurarea cea mai rapidă și mai ușoară a echipamentului.
Locurile pentru furtunuri transportă furtunul de incendiu. Patrulaterul superior conține, de obicei, secțiuni de furtun de incendiu cu diametrul de 76 cm (2,5 inch), lungi de 15 m (50 picioare), conectate între ele pentru a forma furtunuri care ajung până la 305 m (1.000 picioare). Acest furtun este pliat în așa fel încât să poată fi tras din patul său cu ușurință și rapiditate. Secțiuni mai scurte de furtunuri de aspirație sunt, de asemenea, transportate pe aparat. Aceste furtunuri de aspirație sunt confecționate dintr-un material ferm, astfel încât să nu se prăbușească din cauza presiunii reduse atunci când sunt cuplate la aspirația pompei. Ele nu pot fi pliate, așa că sunt de obicei plasate în jgheaburi pentru furtunuri special concepute pentru furtunurile de aspirație. Toate celelalte tipuri de furtunuri de incendiu sunt pliabile și sunt destinate a fi utilizate numai pe partea de presiune a pompei.
În fața rezervorului și deasupra pompei se află paturile furtunurilor de atac. Aceste paturi conțin furtunuri de incendiu cu diametrul de 3,8 cm (1,5 inch) preconectate la ieșirea pompei, cu duzele pregătite pentru acțiune. Două sau patru paturi de „preconectări” sunt obișnuite. Acestea vor fi primele furtunuri utilizate în timpul incidentului, prin urmare sunt cele mai importante. În spatele rezervorului se află boosterul bobinei. Aici se depozitează un furtun cu diametrul de 2,5 cm (un inch) pe o rolă electrică. Acest furtun de rapel este utilizat pentru curățarea aparatului și a echipamentului și pentru răcirea exteriorului aparatului atunci când acesta se află în apropierea unui incendiu mare. De asemenea, este utilizat ocazional pentru a stinge incendii mici de gunoi sau de iarbă. Această mulinetă este la îndemână deoarece furtunul poate fi derulat rapid prin simpla apăsare a unui buton. Toate celelalte furtunuri de pe autospeciala de pompieri trebuie spălate și împachetate manual în paturile lor după incidentul de incendiu.
Scarpele pentru serviciul de pompieri sunt foarte rezistente. Deși sunt fabricate din aluminiu, ele sunt grele din punct de vedere fizic, așa că sunt transportate de obicei în rafturi deasupra compartimentelor de echipament de pe bordură (partea dreaptă). Au fost dezvoltate rafturi electrice pentru a coborî scara până la înălțimea taliei, dar cel mai adesea pompierii pur și simplu ridică scara de pe raft și se îndreaptă spre incendiu. Scările, ca și pompele, sunt, de asemenea, achiziționate de la alți furnizori și instalate de constructorul aparatului.
Vopsire
- 6 Odată ce caroseria a fost asamblată pe cadrul autocamionului, găurile de montare a echipamentului sunt localizate și găurite, iar orice găuri sau pasaje suplimentare sunt tăiate în panouri. Acest lucru permite operațiunii de vopsire să etanșeze marginile expuse ale găurilor și ale altor deschideri. Exteriorul aparatului se spală și se șlefuiește în vederea vopsirii. Interiorul ușilor și al compartimentelor a fost deja vopsit. Partea exterioară poate fi vopsită în culori potrivite. Procesul de vopsire include un grund de suprafață pentru a umple micile urme de șlefuire și defectele de suprafață, precum și un aparat de etanșare pentru a îmbunătăți aderența vopselei. Camioanele de pompieri obișnuiau să fie toate roșii, dar s-au făcut unele experimente cu galben, albastru și alb pentru a crește identificarea vizuală. În prezent, NFPA recomandă galbenul sau roșul standard al mașinilor de pompieri. Tipul de vopsea este, de obicei, un smalț dur sau sintetic pentru a rezista la arderea brazilor și la uzura cauzată de serviciul de pompieri. La vopsea se adaugă agenți de întărire pentru a îmbunătăți strălucirea și durabilitatea. După vopsire, scările și accesoriile pot fi instalate folosind elemente de fixare din oțel inoxidabil.
Instalarea cablurilor
- 7 Aparatele de pompieri moderne pot fi complicate. Sistemele radio, telefoanele celulare, computerele și faxurile celulare își croiesc drum în serviciul de pompieri. Chiar și aparatul nostru de exemplu va avea nevoie de câteva sute de metri de cabluri pentru a acționa luminile de avertizare, sirena, radiourile, luminile de la bord, generatorul, luminile de inundație, pompele electrice și alte sisteme. Majoritatea aparatelor au două sisteme de baterii independente, care trebuie să fie cablate în aparat după vopsire. Panoul de comandă al operatorului pompei, care conține manometrele și supapele utilizate pentru a controla pompa, va fi, de asemenea, instalat.
Controlul calității
După ce ultimele accesorii sunt instalate și testate individual, constructorul aparatului prezintă camionul finit unei agenții de inspecție independente. Agenția ia în primire autocamionul echipat exact așa cum ar fi pus în funcțiune. Aceasta operează și inspectează toate sistemele aparatului. Pompa este pusă în funcțiune la capacitate maximă timp de două ore pentru a se asigura că această componentă vitală funcționează corect. După finalizarea cu succes, aparatul și constructorul primesc un certificat de performanță. În multe zone, aparatul nu poate fi livrat în mod legal fără acest certificat.
Viitorul
Multe tehnologii noi sunt aplicate la aparatele de pompieri moderne. Noile materiale pentru rezervoare cresc în rezistență, reducând în același timp greutatea, ceea ce permite o capacitate mai mare de apă. Unele departamente mari folosesc computere și comunicații celulare pentru a gestiona informații despre materiale periculoase, proiectarea structurilor și geografia districtului de pompieri. Perhaups, cea mai interesantă dintre noile tehnologii din aparatele de pompieri este utilizarea sporită a soluțiilor de spumă de clasa A pentru a ataca incendiile de structură și de vegetație. Acest lucru implică un rezervor separat de concentrat de spumă la bord și un dozator de amestecare pentru a combina concentratul de spumă cu apa în cantitatea potrivită. Spuma de clasă A acoperă suprafețele în flăcări și absoarbe căldura mult mai bine decât apa. Atunci când este utilizată cu aer comprimat de la un compresor de aer separat de pe vehicul, această tehnologie este cunoscută sub numele de sistem de spumă cu aer comprimat, sau CAFS (Compressed Air Foam System). Aerul comprimat împinge jetul de apă/spumă la o distanță mult mai mare, iar spuma rezultată aderă ca o cremă de bărbierit. Pe lângă aceste progrese, pompierii sunt din ce în ce mai bine pregătiți și își adaptează echipamentul pentru a se potrivi tipurilor de incendii pe care le întâlnesc.
Unde să aflați mai multe
Cărți
Buff, Sheila. Motoare de incendiu: Aparate motorizate de la 1900 încoace. Longmeadow Press, 1994.
Fire Protection Handbook, 17th Ed., 1991. National Fire Protection Association, Quincy, Mass.
Periodice
Cottet, Jack L. „Enclosed Cabs for Fire Apparatus”. Fire Engineering, octombrie 1990, p. 50-52.
„Agile Fire Engine Borrows from Racing Car Design”. Engineering, septembrie 1990.
-Douglas E. Betts
.