ما هي أنواع خراطيم وفوهات الحريق التي يجب أن يعرفها كل رجل إطفاء؟

لماذا يهم اختيار خرطوم الحريق والفوهة في أرض النار

ال خرطوم حريق وتحدد مجموعة الفوهات التي ينشرها الطاقم كمية المياه التي تصل إلى النار، وبأي ضغط، وبأي نمط، وبأي مدى. الاختيار غير الصحيح - قطر خرطوم صغير جدًا لحريق هيكلي كبير، أو فوهة ذات تجويف صلب تستخدم في مكان ضيق - يمكن أن يترك الطاقم غير قادر على إخماد الحريق، أو ما هو أسوأ من ذلك، يعرضهم لإصابات تحويل البخار من تطبيق الكثير من الماء في حجرة مغلقة. يدرك رجال الإطفاء ذوو الخبرة أن اختيار الخراطيم والفوهة ليس قرارًا إداريًا روتينيًا ولكنه قرار تكتيكي، يتم اتخاذه في سياق نوع الحريق، وإنشاء المباني، وإمدادات المياه المتاحة، وحجم الطاقم.

تحمل أقسام الإطفاء الحديثة أنواعًا متعددة من الخراطيم وتكوينات الفوهات على كل جهاز على وجه التحديد لأنه لا توجد مجموعة واحدة مثالية لكل سيناريو. تواجه وحدة واجهة الأراضي البرية متطلبات مختلفة تمامًا عن شركة المحركات الإنشائية الحضرية، ويتطلب الهجوم على الأنابيب العمودية الشاهقة متطلبات مختلفة للخراطيم والفوهات عن حريق الغرفة السكنية ومحتوياتها. يغطي هذا الدليل الفئات الأساسية لخراطيم الحريق وأنواع الفوهات، ومواصفاتها الفنية، والسياقات التشغيلية التي يكون كل منها هو الاختيار الصحيح.

أنواع خراطيم الحريق حسب البناء والاستخدام

خرطوم الهجوم

خرطوم الهجوم هو الخرطوم الأساسي المستخدم لتوصيل الماء مباشرة إلى النار. لقد تم تصميمه لتحمل ضغوط التشغيل العالية - والتي يتم تصنيفها عادةً لخدمة ضغوط اختبار تبلغ 400 رطل لكل بوصة مربعة (27.6 بار) أو أعلى - مع الحفاظ على المرونة الكافية لطاقم العمل للتقدم عبر المداخل، وصعود السلالم، وحول الزوايا في ظل ظروف الحريق. يتوفر خرطوم الهجوم بأقطار اسمية 1 بوصة و1.5 بوصة و1.75 بوصة و2.5 بوصة (25 مم و38 مم و45 مم و65 مم). القطر 1.75 بوصة هو الحجم الأكثر استخدامًا على نطاق واسع في مكافحة الحرائق الهيكلية في أمريكا الشمالية، حيث يوازن بين معدل تدفق يمكن التحكم فيه يتراوح بين 150-200 جالون في الدقيقة (GPM) مع وزن الخرطوم وخصائص المناولة التي يمكن لطاقم مكون من شخصين إدارتها بفعالية. يوفر الخط مقاس 2.5 بوصة 250 جالونًا في الدقيقة أو أكثر وهو مخصص لإخماد الحرائق كبيرة الحجم أو كخط إمداد احتياطي داخل الهيكل.

خرطوم الإمداد (خرطوم ذو قطر كبير)

ينقل خرطوم الإمداد - الذي يطلق عليه عادة خرطوم ذو قطر كبير (LDH) في الولايات المتحدة - الماء من صنبور المياه أو مصدر الماء إلى جهاز الضخ بدلاً من نقله من الجهاز إلى النار. أقطار LDH القياسية هي 4 بوصات و5 بوصات (100 ملم و125 ملم)، مع كون 5 بوصات هو الحجم السائد في المضخات الأمريكية الحديثة. يعمل LDH عند ضغوط منخفضة نسبيًا (عادةً 10-20 رطل لكل بوصة مربعة عند السحب) مقارنة بخرطوم الهجوم، لأنه يعتمد على الحجم بدلاً من الضغط لتزويد المضخة. يمكن لخط إمداد واحد مقاس 5 بوصات توفير 1000 جالون في الدقيقة أو أكثر عبر مسافات تصل إلى عدة مئات من الأقدام، مما يسمح لشركات المحركات بإنشاء إمدادات مياه موثوقة من صنابير بعيدة دون فقدان احتكاك كبير. تم تصنيع LDH بغطاء أكثر ليونة وأقل صلابة من خرطوم الهجوم لأنه لا يحتاج إلى تحمل ضغوط التفريغ العالية لمخرج المضخة.

خرطوم وايلدلاند (الغابات).

تم تصميم خرطوم إطفاء الحرائق في Wildland لتلبية المتطلبات المحددة لمكافحة حرائق الفرشاة والعشب والغابات، حيث يمكن للطواقم حمل خرطوم فوق الأراضي الوعرة لمسافات طويلة وحيث يجب أن يقاوم الخرطوم التآكل الناتج عن السحب عبر الصخور والجذور والحطام المحترق. أحجام خراطيم الأراضي البرية الأكثر شيوعًا هي 1 بوصة و1.5 بوصة، وهي أخف بكثير لكل قدم من خرطوم الهجوم الهيكلي ذي القطر المكافئ. عادةً ما يتم تصنيع خرطوم Wildland باستخدام سترة قطنية واحدة أو سترة صناعية بدلاً من بناء سترة مزدوجة لخرطوم الهجوم الهيكلي، مما يقلل الوزن على حساب بعض معدلات الضغط. تكون ضغوط العمل لخراطيم البراري أقل بشكل عام من خرطوم الهجوم الهيكلي - حوالي 250-300 رطل لكل بوصة مربعة من ضغط اختبار الخدمة - وهو ما يكفي نظرًا لأن عمليات حرائق البراري تستخدم عادةً ضغوط تفريغ أقل للمضخة وأنابيب أقصر للخراطيم.

خرطوم الداعم

خرطوم التعزيز عبارة عن خرطوم مطاطي أو صناعي ملفوف على بكرة، عادةً بقطر 3/4 بوصة أو 1 بوصة، يستخدم في الحرائق الصغيرة الناشئة، وحرائق المركبات، وعمليات التطهير. على عكس خرطوم السترة المنسوجة، لا يلزم إعادة تحميل خرطوم التعزيز بشكل مسطح في قاعدة الخرطوم بعد الاستخدام - فهو يتم لفه مباشرة على بكرة التعزيز. وهذا يجعل النشر والاسترداد للمكالمات الروتينية سريعًا. ومع ذلك، فإن قطره الصغير يحد من معدل التدفق إلى ما يقرب من 30-60 جالونًا في الدقيقة، مما يجعله غير مناسب تمامًا لهجوم الحرائق الهيكلي. استخدامه المناسب هو لحرائق القمامة، والحرائق الخارجية الصغيرة، وعمليات التبريد التي لا تتطلب كميات كبيرة من المياه.

خرطوم عالي الارتفاع (الأنبوب العمودي).

عبوات الخراطيم الشاهقة عبارة عن مجموعات متصلة مسبقًا من خرطوم مقاس 2.5 بوصة أو 1.75 بوصة يحملها رجال الإطفاء إلى المباني الشاهقة للاتصال بنظام الأنابيب العمودية للمبنى. نظرًا لأن سعة المصعد وعرض بئر السلم يحدان من كمية الخراطيم التي يمكن حملها عمليًا فوق الطابق الأرضي، فإن طول مجموعات الخراطيم الشاهقة يتراوح عادةً ما بين 100 إلى 150 قدمًا - وهي أقصر من أحمال الخراطيم الهجومية القياسية على الجهاز. يجب أن يكون الخرطوم عالي الارتفاع مُصنفًا للضغط لضغوط تشغيل الأنبوب القائم، والتي في المباني القديمة أو المباني التي لا تحتوي على صمامات تقليل الضغط الأوتوماتيكية يمكن أن تتجاوز 250 رطل لكل بوصة مربعة عند المخرج، مما يتطلب أجهزة تقليل الضغط المضمنة لجلب ضغط التشغيل إلى نطاق آمن وفعال للفوهة.

قطر خرطوم الحريق ومقارنة معدل التدفق

أنواع فوهات الحريق وخصائصها التشغيلية

فوهات التجويف السلس (التيار الصلب).

تقوم الفوهات الملساء بتصريف المياه في تيار صلب ومتماسك من خلال فتحة مُصنعة بدقة تسمى الطرف. أقطار الأطراف الشائعة للاستخدام في الخطوط اليدوية هي 15/16 بوصة و1 بوصة، مما يوفر حوالي 185 جالونًا في الدقيقة و210 جالونًا في الدقيقة على التوالي عند ضغط فوهة يبلغ 50 رطل لكل بوصة مربعة. يتراوح قطر أطراف التجويف الناعمة من Master Stream من 1.25 بوصة إلى 2 بوصة لتطبيقات المراقبة والمسدس على سطح السفينة. يحمل التيار الصلب الناتج عن فوهة ذات تجويف أملس أقصى قدر من الوصول وقوة الاختراق - يمكنه الوصول إلى مقر النار العميقة من خلال الحطام، أو اختراق السقف المحترق، أو الوصول إلى نوافذ الطابق العلوي من الشارع. ينتج التيار أيضًا الحد الأدنى من تحويل البخار في المقصورات المغلقة مقارنة بأنماط الضباب، مما يقلل من خطر إصابة طاقم الهجوم بالحروق. القيد الأساسي هو أن الفوهات ذات التجويف الأملس لا تقدم أي تعديل للنمط - فهي توفر نمط تيار ثابت واحد، ولا يتحكم رجال الإطفاء في التدفق إلا عن طريق فتح أو إغلاق صمام الكفالة.

فوهات مركبة (الضباب).

تسمح الفوهات المركبة لمشغل الفوهة باختيار أنماط تيار تتراوح من تيار مستقيم إلى ضباب واسع الزاوية عن طريق تدوير برميل الفوهة. تنتج المواقع المتوسطة ضبابًا ضيقًا وضبابًا واسعًا ونمط ستارة وقائية يمكن أن تحمي الطاقم من الحرارة الإشعاعية. تتوفر الفوهات المركبة في نماذج التدفق الثابت (التي توفر GPM محددًا عند ضغط تشغيل محدد، عادةً 100 رطل لكل بوصة مربعة) والنماذج الأوتوماتيكية (أو الضغط الثابت)، والتي تحافظ على ضغط فوهة ثابت عبر مجموعة من معدلات التدفق عن طريق ضبط حجم الفتحة تلقائيًا عندما يقوم مشغل المضخة بتغيير الإمداد. إن تعدد استخدامات الفوهات المركبة يجعلها أكثر أنواع الفوهات شيوعًا في مكافحة الحرائق الهيكلية للأغراض العامة. ومع ذلك، فإن نمط الضباب الواسع المستخدم للتهوية أو الهجوم الدفاعي يتطلب مياهًا أكثر بكثير من التيار المستقيم لتحقيق ضربة قاضية مكافئة، وتتبدد أنماط الضباب إلى بخار بسرعة في حرارة الغرفة، مما قد يسبب حروقًا إذا تم استخدامه بشكل غير صحيح في المقصورات مع الركاب أو أفراد الطاقم.

فوهات أوتوماتيكية (تدفق متغير).

تستخدم الفوهات الأوتوماتيكية آلية داخلية محملة بنابض للحفاظ على ضغط الفوهة الثابت - عادةً 100 رطل لكل بوصة مربعة - عبر نطاق تدفق يتراوح بين 70 إلى 200 جالونًا في الدقيقة تقريبًا اعتمادًا على الطراز. يعوض هذا التصميم التغيرات في فقدان الاحتكاك عند تمديد طبقات الخراطيم أو فتح خطوط إضافية، مما يسمح لمشغل المضخة بضبط ضغط المحرك دون أن يتعرض مشغل الفوهة لارتفاع مفاجئ أو انخفاض في الضغط. تحظى الفوهات الأوتوماتيكية بشعبية كبيرة في الأقسام التي يكون فيها النشر السريع بواسطة أطقم صغيرة أولوية، لأنها تتحمل تغيرات ضغط المضخة التي قد تسبب مشاكل للفوهات ذات التدفق الثابت. تتمثل المقايضة في تقليل كفاءة التدفق عند الطرف الأدنى من نطاق التشغيل - تستهلك الفوهة الأوتوماتيكية التي تتدفق 70 جالونًا في الدقيقة عند 100 رطل لكل بوصة مربعة نفس طاقة المضخة التي تستهلكها فوهة تتدفق 150 جالونًا في الدقيقة، وهو ما يمثل ضعف كفاءة استخدام المياه عند توفر الحد الأقصى من التدفق.

فوهات الرغوة وأنظمة التعليم

تم تصميم فوهات الرغوة لسحب الهواء إلى محلول رغوي لإنتاج رغوة مكافحة الحرائق النهائية لإخماد حرائق الفئة ب (حرائق السوائل القابلة للاشتعال) وتطبيق الرغوة من الفئة أ للحرائق الهيكلية وحرائق الأراضي البرية. تقوم فوهات الرغوة التي تسحب الهواء بسحب الهواء عبر المنافذ الموجودة في حلق الفوهة أثناء مرور المحلول، مما ينتج بنية فقاعية أكثر استقرارًا بشكل ملحوظ من الرغوة المتولدة من خلال فوهة مجمعة قياسية. يتم استخدام فوهات الرغوة ذات الضغط الخلفي العالي مع مفاعلات حول المضخة أو مضمنة لتوصيل محلول الرغوة عند ضغوط أعلى. يتطلب تحديد فوهة الرغوة الصحيحة مطابقة الفوهة لإعداد النسبة المئوية للموصل ونوع الرغوة المركزة - يؤدي عدم التطابق بين هذه المكونات إلى إنتاج رغوة ذات جودة رديئة تتحلل بسرعة وتفشل في منع البخار من سطح سائل محترق.

أجهزة البث الرئيسية: بنادق سطح السفينة والشاشات المحمولة

توفر أجهزة التدفق الرئيسي تدفقات مياه كبيرة الحجم - عادةً من 500 جالونًا في الدقيقة إلى 2000 جالونًا في الدقيقة أو أكثر - لعمليات مكافحة الحرائق الدفاعية حيث لم يعد من الممكن الدفاع عن الهجوم الداخلي، ولحماية تعرض الهياكل المجاورة، وللإبطال السريع للحرائق التجارية أو الصناعية الكبيرة. يتم تثبيت مدافع السطح (وتسمى أيضًا أنابيب البرج أو مدافع الطوفان) بشكل دائم على الجهاز ويتم توصيلها مباشرة بمشعب تفريغ المضخة. الشاشات المحمولة عبارة عن أجهزة أرضية قائمة بذاتها يمكن وضعها بشكل مستقل عن الجهاز وتزويدها بخطين أو أكثر من خطوط الإمداد مقاس 2.5 بوصة أو LDH.

تكون فوهات التيار الرئيسي إما أطراف تجويف ملساء (لأقصى قدر من الوصول والاختراق) أو فوهات ضباب مركبة (للحصول على المرونة في النمط وقدرة الرغوة). تنتج أطراف التدفق الرئيسية ذات التجويف السلس في نطاق 1.5 بوصة إلى 2 بوصة تيارات صلبة قادرة على الوصول إلى 80-100 قدم أفقيًا عند ضغوط تشغيل قياسية تبلغ 80 رطل لكل بوصة مربعة عند الطرف. هذه الأجهزة ليست أدوات دقيقة - فهي تنقل كميات كبيرة من الماء إلى النار أو عليها من مسافة بعيدة - ولكن قدرتها على توصيل كميات المياه المستحيلة من خط اليد تجعلها ضرورية لسيناريوهات الحرائق الكبيرة.

اختيار عملي للخرطوم والفوهة لسيناريوهات الحرائق الشائعة

• حريق مبنى سكني لأسرة واحدة: خرطوم هجوم مقاس 1.75 بوصة مع مجموعة أو فوهة أوتوماتيكية مضبوطة على تيار مستقيم للهجوم الداخلي. يسمح الحمل المتصل مسبقاً بطول 200 قدم على الجهاز بالنشر السريع دون الحاجة إلى تجميع خرطوم إضافي عند الوصول.
• حريق المبنى التجاري: خرطوم هجوم مقاس 2.5 بوصة مع طرف تجويف أملس (1 بوصة أو 1.25 بوصة) لخط الهجوم الأولي، مما يوفر معدلات تدفق مناسبة لحرائق الألواح الأرضية الكبيرة المفتوحة. يوفر الخط الثاني مقاس 2.5 بوصة كخط احتياطي تكرارًا لإمدادات المياه وحماية الطاقم.
• هجوم الصنابير الشاهقة: حزمة خرطوم مقاس 2.5 بوصة مزودة بصمام مضمّن لتقليل الضغط وطرف تجويف أملس أو فوهة مركبة ذات ضغط منخفض. يتيح طرف التجويف الأملس عند ضغط الفوهة 50 رطل لكل بوصة مربعة للطاقم إدارة الضغوط العالية المتبقية في الأنابيب الرأسية بشكل أكثر أمانًا من الفوهة المركبة التي تتطلب 100 رطل لكل بوصة مربعة.
• حريق المركبة: خرطوم هجوم مقاس 1.75 بوصة أو خرطوم معزز مزود بفوهة مركبة. يعد نمط الضباب مفيدًا لتبريد حجرة المحرك قبل فتح غطاء المحرك ولحماية الطاقم من احتمال اشتعال الوقود.
• حريق واجهة Wildland: خرطوم برية مقاس 1 بوصة أو 1.5 بوصة مع فوهة قابلة للتعديل على طراز الحديقة أو فوهة ضباب برية مخصصة. يعد الحفاظ على المياه أمرًا بالغ الأهمية في عمليات الأراضي البرية - فالرشقات القصيرة من مسافة قريبة تكون أكثر فعالية بكثير من الاستخدام المستمر بكميات كبيرة على النباتات المحترقة.
• حريق السوائل القابلة للاشتعال (الفئة ب): فوهة مركبة قادرة على إنتاج الرغوة أو فوهة رغوة لشفط الهواء متصلة بنظام توصيل مع نسبة تركيز الرغوة المناسبة. لا تستخدم مطلقًا تيارًا مائيًا قياسيًا مباشرة على سطح سائل محترق - فقد يؤدي ذلك إلى نشر الوقود المحترق والتسبب في انفجار بخار عنيف.