當(dāng)消防員參與一次令人頭昏眼花,滿地遍布化學(xué)品危險(xiǎn)品的救援行動(dòng),您需要一位可靠,具備強(qiáng)大噴水能力,并且具備高效和強(qiáng)大滅火泡沫劑混合以及發(fā)泡的伙伴,從而順利完成一場(chǎng)危險(xiǎn)救援并且防止進(jìn)一步災(zāi)難發(fā)生。而在美式消防車家族中,大流量工業(yè)消防車(Industrial Fire Truck)是一位值得信賴的伙伴。
什么是工業(yè)消防車?
工業(yè)消防車是一種泵車為基礎(chǔ),專門設(shè)計(jì)用于應(yīng)對(duì)化工廠,煉油廠,危化品倉(cāng)庫(kù),油庫(kù)和堆積巨量危險(xiǎn)物品的碼頭,轉(zhuǎn)運(yùn)區(qū)的消防安全需要。
傳統(tǒng)泵車的水流量為每分鐘 1500加侖(5678.118升) 或 2000 加侖 (7570.824升),而大流量工業(yè)泵車的每分鐘水流量在 3000加侖(11356.24L) 到 5500加侖(20819.76升)之間,而通過(guò)額外柴油增壓泵機(jī)組其流量甚至達(dá)到更高10000加侖(37854.12升)。
在過(guò)去,大流量消防車僅用于企業(yè)消防隊(duì),但近年來(lái)隨著工廠靠近城市區(qū)域不少城市消防隊(duì)也開(kāi)始考慮采購(gòu)大流量工業(yè)消防車。紐約消防局FDNY作為北美最大的消防部門之一就一口氣購(gòu)買了10輛其多年合作伙伴費(fèi)拉拉(Ferrara)大流量工業(yè)消防車和20套由US Fire Pump出品的增壓機(jī)組。
北美基本上所有消防設(shè)備制造商均可以生產(chǎn)大流量工業(yè)消防車,其一般提供多個(gè)品牌的水泵和水炮供消防部門做出選項(xiàng)。但多年來(lái)還是費(fèi)拉拉(Ferrara)和豪士科旗下的皮爾斯為主,因?yàn)檫@兩家企業(yè)多年來(lái)一直投入資源研發(fā)大流量產(chǎn)品并且對(duì)底盤進(jìn)行特殊加固以及對(duì)散熱系統(tǒng)進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì)。
下面就詳細(xì)介紹以下美式大流量工業(yè)消防車的特點(diǎn):
大流量工業(yè)消防車的關(guān)鍵設(shè)計(jì)特點(diǎn)是高性能大流量水泵、可靠的底盤、強(qiáng)大的泡沫混合和發(fā)泡系統(tǒng)、強(qiáng)大的發(fā)動(dòng)機(jī)和充足的水帶存儲(chǔ)空間和泡沫液儲(chǔ)存。這些將在下面詳細(xì)介紹。
強(qiáng)大的水泵:
北美水泵制造商Hale(中文名:希爾), Waterous, and Darley(中文名:大力,國(guó)內(nèi)著名的美式消防車以及消防泵供應(yīng)商),US Fire Pump,以及挪威制造商FFS(Fire Fighting Systems,該公司主要生產(chǎn)超大流量路基泵和海上船舶消防泵)。
然而,受限于北美消防車市場(chǎng)目前最強(qiáng)的發(fā)動(dòng)機(jī)康明斯X15 605馬力,的確這個(gè)馬力數(shù)值不及歐洲同行。但在這個(gè)有限馬力數(shù)值,這些制造商卻想盡辦法提高出水量,目前,Waterous, and Darley和Hale的605馬力發(fā)動(dòng)機(jī)工況下水泵流量都在每分鐘3000加侖(11356.24L) 到 5500加侖(20819.76升)之間,而通過(guò)增壓機(jī)組達(dá)到了每分鐘10000加侖(37854.12升)。
而比較強(qiáng)勁的US Fire Pump和FFS卻利用一些高效傳動(dòng)設(shè)計(jì)使得在605馬力工況下達(dá)到更高流量。例如US Fire Pump的消防泵流量每分鐘6260加侖(23696.68升),而FFS甚至達(dá)到每分鐘8000加侖(30283.29升)。而在柴油增壓泵機(jī)組加特下,US Fire Pump達(dá)到了驚人的每分鐘15000加侖流量(56781.18升)而FFS達(dá)到了增壓后頂峰每分鐘達(dá)到22000加侖(83279.06升)!
US Fire Pump 6260加侖泵
通常,大流量工業(yè)消防車均可以配合加壓泵,其采用模塊化拉臂裝卸設(shè)計(jì)或者拖車式以方便移動(dòng),與底盤車受限于EPA (美國(guó)環(huán)保局)道路排放發(fā)動(dòng)機(jī)相比,加壓泵采取了更加大的工業(yè)發(fā)動(dòng)機(jī),例如US Fire Pump和FFS均選擇了卡特彼勒的Tier 4排放標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)。
US Fire Pump加壓泵機(jī)組由一臺(tái)或者兩臺(tái)卡特彼勒C18發(fā)動(dòng)機(jī)(800馬力)為主
而挪威FFS就更加強(qiáng)勁了,其采用2臺(tái)1100馬力的卡特彼勒C32發(fā)動(dòng)機(jī)
這些增壓泵十分昂貴,通常一般大多數(shù)都是煉油廠或者油庫(kù),化工企業(yè)才會(huì)擁有。
此外,大流量泵就必須配合大流量接水口,8英寸(203.2毫米)和12英寸(304.8毫米)顯然是一個(gè)可靠的選擇,考慮到大流量消防車需要高效獲得水源或以及承受來(lái)自柴油增壓泵輸出水源,接水口必須足夠堅(jiān)固。
與柴油增壓機(jī)組配合
堅(jiān)固、可靠的底盤和發(fā)動(dòng)機(jī):
大流量工業(yè)消防車底盤必須足夠堅(jiān)固,以應(yīng)對(duì)大量重量(滅火劑,水泵等機(jī)件)同時(shí)應(yīng)對(duì)水泵高速運(yùn)轉(zhuǎn)帶來(lái)的震動(dòng)以及水流帶來(lái)的沖擊。
為了應(yīng)對(duì)水泵對(duì)馬力需求,大流量工業(yè)消防車通常配備強(qiáng)大的發(fā)動(dòng)機(jī),發(fā)動(dòng)機(jī)必須有足夠的馬力和扭矩來(lái)驅(qū)動(dòng)水泵。
在EPA 2010年之前,大流量消防車可以選擇卡特彼勒C15雙渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)以達(dá)到625馬力輸出,然而卡特彼勒于2009年底推出市場(chǎng)因?yàn)槠浒l(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品無(wú)法達(dá)到美國(guó)環(huán)保局(U.S. Environmental Protection Agency亦稱EPA)規(guī)定的2010年排放標(biāo)準(zhǔn),因此C15 625馬力這款馬力巨獸就告別了市場(chǎng)。
EPA2010年之后康明斯ISX15成了唯一的大馬力發(fā)動(dòng)機(jī),但是康明斯ISX15只能提供600馬力,而7年后在EPA2017排放標(biāo)準(zhǔn)上,康明斯新款X15稍微比ISX15提升了動(dòng)力,能夠提供605馬力,其配合美式消防車標(biāo)配的艾利遜(Allison)EVS™系列全自動(dòng)AT行星齒輪自動(dòng)變速器。
消防車驅(qū)動(dòng)水泵包括發(fā)動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng),變速器PTO驅(qū)動(dòng),以及傳動(dòng)軸分開(kāi)式驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)(需要將變速器掛入D(前進(jìn)檔))。然而大流量消防車一般采用發(fā)動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng),其取力器直接通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪驅(qū)動(dòng)這樣不會(huì)受限于變速器或者傳動(dòng)軸損失部分動(dòng)力,例如下圖的Ferrara 大流量車型搭載US Fire Pump的達(dá)到每分鐘6260加侖(23696.68升),而經(jīng)過(guò)加壓后達(dá)到每分鐘15000加侖流量(56781.18升)的流量。
在大部分工業(yè)區(qū)域無(wú)需考慮狹窄空間作業(yè)后,大流量大多數(shù)采用長(zhǎng)軸距以及3軸底盤,以達(dá)到更穩(wěn)定的底盤穩(wěn)定性同時(shí)可以運(yùn)載更多滅火設(shè)備和物資或者給予人員一個(gè)大尺寸休息室以應(yīng)對(duì)漫長(zhǎng)的火情。
特殊配置:
E-ONE為加拿大Suncor Energy制造了其中一臺(tái)大流量工業(yè)消防車采用了全輪驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)
強(qiáng)大泡沫混合以及發(fā)泡系統(tǒng):
泡沫系統(tǒng)允許通過(guò)消防設(shè)備泵系統(tǒng)將特定量的泡沫與水混合。任何時(shí)候使用水,都可以激活泡沫系統(tǒng)以提高效率并加快火災(zāi)控制速度。
皮爾斯提供的工業(yè)泡沫泵的啟動(dòng)速度為 12加侖(45.42494升)每分鐘和最高可達(dá)450加侖(1703.435升)每分鐘的泡沫混合和輸出量,然而Williams為了應(yīng)對(duì)費(fèi)拉拉大流量需求而研發(fā)了一款全新三級(jí)混合泡沫系統(tǒng)可以達(dá)到1500加侖(5678.118升)每分鐘輸出量。
美式大流量工業(yè)消防車除了可以自身噴射外,亦可以向其他車輛或者移動(dòng)炮供應(yīng)泡沫,但在北美視乎都是車頂炮向火場(chǎng)直接噴水。
為了應(yīng)對(duì)驚人的泡沫消耗量,不少機(jī)構(gòu)將后車廂剩余的空間用于安裝大容量泡沫液箱,以確保其在長(zhǎng)時(shí)間火災(zāi)救援中由足夠的泡沫:
馬拉松石油(Marathon Oil)合并的Andeavor石油 煉油廠的費(fèi)拉拉大流量消防車:
底盤:費(fèi)拉拉底盤,康明斯ISX15 600馬力發(fā)動(dòng)機(jī),艾利遜4000ESV系列自動(dòng)變速器
上裝:重負(fù)荷高強(qiáng)度不銹鋼
水泵:US Fire Pump HPV6000 6260加侖(23696.68升)/分鐘流量
泡沫系統(tǒng):FoamPro Accumax 3300
泡沫箱:2000加侖(7 570.8升)
皮爾斯為杰克·丹尼威士忌酒廠打造的大流量消防車:
底盤:皮爾斯Velocity®底盤,康明斯ISX15 600馬力發(fā)動(dòng)機(jī),艾利遜4000ESV系列自動(dòng)變速器。
水泵:大力3000GPM(11 356升)/分鐘水泵
泡沫系統(tǒng):皮爾斯Husky® 300
容量:2000加侖(7 570.8升)升泡沫箱,500加侖(1893升)水箱,10000磅(4.5噸)干粉。
充足的儲(chǔ)物空間:
大流量工業(yè)消防車使用大量水,因此需要大量水帶。因此,工業(yè)消防車的車身必須包括儲(chǔ)物空間 ,以容納大型工業(yè)工作所需的適當(dāng)數(shù)量和尺寸的水管方便接入鄰近水源或者大流量消防栓,確保水源不中斷。
精確的流量計(jì):
流量計(jì)設(shè)計(jì)用于在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)使用中的水量和泡沫比例。流量計(jì)可以幫助確保操作員處于正確設(shè)置,因?yàn)橛行r(shí)候過(guò)多泡沫和過(guò)少水可能會(huì)降低滅火效率以及導(dǎo)致十分昂貴的浪費(fèi),甚至影響滅火戰(zhàn)略部署。
費(fèi)拉拉研發(fā)了一款自動(dòng)系統(tǒng)以精確計(jì)算水量和泡沫比例,以始終處于最佳讀數(shù)以及確保最佳功能和經(jīng)濟(jì)效益。
易于操作:
要知道,北美很多企業(yè)消防隊(duì)不是專職消防隊(duì),而是其他部門調(diào)過(guò)來(lái)的工人?;蛟S他們經(jīng)過(guò)訓(xùn)練,但但由于大型火災(zāi)事件并不常見(jiàn),復(fù)雜的手冊(cè)和操作會(huì)被遺忘。為了確保高效率,皮爾斯和費(fèi)拉拉一直在研發(fā)“自動(dòng)化”滅火系統(tǒng),通過(guò)軟件就可以自行啟動(dòng)消防泵以及向目標(biāo)噴水以及混合泡沫,干粉等化學(xué)劑。
而消防人員只需通過(guò)遙控對(duì)目標(biāo)進(jìn)行瞄準(zhǔn)就可以,當(dāng)操作員的面板和程序簡(jiǎn)單明了時(shí),它使消防更加有效,并降低了人為錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)。
水炮配置:
當(dāng)你由一臺(tái)強(qiáng)悍的動(dòng)力系統(tǒng),消防泵,足夠的泡沫和干粉以及水源,您需要足夠強(qiáng)悍射程足夠遠(yuǎn)的水炮以滿足您的要求,而通常你會(huì)為您的消防車配備門水炮,以應(yīng)對(duì)不同方向作業(yè),堪比消防戰(zhàn)列艦。
大流量消防車的水炮分為主炮位于頂部中心和通常1門或者2門較小的的水炮車輛后部?jī)蓚?cè)。由于水炮大多數(shù)采用高強(qiáng)度金屬材料而成,因此必須通過(guò)液壓系統(tǒng)來(lái)驅(qū)動(dòng),其可以在消防車控制臺(tái)控制和遙控控制。
水炮制造商也有很多,Williams,Task Force Tips,AKRON阿密龍,這些制造商產(chǎn)品主炮主要適應(yīng)銅作為材料,并且主炮每分鐘流量從3000加侖(11 356.2354)到10000加侖(37 854.1178升),而車尾水炮每分鐘流量為500加侖(1 892.70589 升)到2000加侖(7 570.82357升)
遠(yuǎn)距離攻擊
硬核配置:
皮爾斯:
大流量工業(yè)消防車由兩軸/三軸設(shè)計(jì),但這并不代表這小體積的型號(hào)性能就會(huì)弱,例如這臺(tái)由2020年12月皮爾斯制造交付給德克薩斯州Pasadena Plastics Comple的大流量工業(yè)消防車。
這臺(tái)消防車為定制設(shè)計(jì),Pasadena Plastics Comple選擇了加大駕駛室以讓操作人員在擁有35千瓦超大功率空調(diào)的駕駛室進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間滅火行動(dòng),讓人員在最舒適的環(huán)境下進(jìn)行作業(yè)。
底盤:皮爾斯Velocity®
發(fā)動(dòng)機(jī):康明斯X15 605馬力發(fā)動(dòng)機(jī)+艾利遜4850 EVS自動(dòng)變速器
上裝:皮爾斯泵車設(shè)計(jì),高強(qiáng)度不銹鋼
水泵:大力2ZSM中置水泵每分鐘流量5500加侖(20819.76481升)而在加壓后達(dá)到流量可以提升至10000加侖(37854.11784升)
泡沫系統(tǒng):皮爾斯Husky 450 450加侖(1703.4353升)
泡沫箱:750加侖(2839.05884升)
水炮:Task Force Tips主炮 10000加侖(37854.11784升)流量,2門AKRON阿密龍2000加侖(7 570.82357升)副炮
除了這臺(tái)工業(yè)大流量消防車,Pasadena Plastics Comple還向皮爾斯購(gòu)買了6臺(tái)Aerial Platforms (高空救援云梯平臺(tái)消防車)。
底盤:皮爾斯Velocity® 6X4
發(fā)動(dòng)機(jī):康明斯X15 605馬力發(fā)動(dòng)機(jī)+艾利遜4850 EVS自動(dòng)變速器
上裝:皮爾斯100英尺高強(qiáng)度鋼制平臺(tái)云梯(30.5米)
水泵:大力ZSM中置水泵每分鐘流量3000加侖(11356.23535升)
泡沫系統(tǒng):皮爾斯Husky 450 450加侖(1703.4353升)
泡沫箱:750加侖(2839.05884升)
水炮:阿密龍AeroMaster12 3000加侖(11356.23535升)水炮
費(fèi)拉拉:
BP石油公司懷廷煉油廠(Whiting Refinery)在2018年就向費(fèi)拉拉采購(gòu)了2臺(tái)大流量工業(yè)泵車和10輛85英尺(25.90800 米)鉸接臂。這批消防車是費(fèi)拉拉和US Fire Pump HPV6000 水泵首發(fā)用戶。
懷廷煉油廠(Whiting Refinery)為北美第六大煉油廠,由于地理位置靠近城市等人口高密度區(qū)域,運(yùn)營(yíng)商必須擁有最好的消防設(shè)備以防止災(zāi)難以及次生災(zāi)害發(fā)生。
底盤: Ferrara Inferno定制消防底盤
發(fā)動(dòng)機(jī):康明斯X15 605馬力+艾利遜4850 EVS自動(dòng)變速器,65 加侖(246.05177升)油箱+兩個(gè)50加侖(190升)副油箱
底盤數(shù)據(jù):201” 軸距(5.1054 米),35'-0.25 (10.7442米) 長(zhǎng)度,12'-1” 總高度(3.68808 米)
車身: 重型沖壓不銹鋼防火車身
水泵:US Fire Pump 后置消防泵HPV6000 6260加侖(23696.68升)/分鐘流量而通過(guò)加壓可以達(dá)到每分鐘15000加侖流量(56781.18升)
泡沫系統(tǒng):Williams三級(jí)混合泡沫系統(tǒng)1500加侖(5678.118升)每分鐘輸出量
水箱:500 加侖水箱(1 892.70589 升)和 500 加侖(1 892.70589 升)“B”級(jí)泡沫塑料水箱
水炮:Task Force Tips主炮 10000加侖(37854.11784升)流量,2門AKRON阿密龍2000加侖(7 570.82357升)副炮
費(fèi)拉拉Inundator Super Pumper 85' 鉸接臂:
底盤:Ferrara Inferno定制消防底盤,
發(fā)動(dòng)機(jī):康明斯X15 605馬力+艾利遜4850 EVS自動(dòng)變速器,100加侖(378.54118升)油箱加侖油箱,+兩個(gè)50加侖(190升)副油箱
底盤數(shù)據(jù):300”英寸軸距(7.62米),50’ 英尺(12.24米)長(zhǎng)度,15'-1” 總高度(4.60248米)
車身: 重型沖壓不銹鋼防火車身
水泵:US Fire Pump 后置消防泵HPV6000 6260加侖(23696.68升)/分鐘流量
泡沫系統(tǒng):Williams三級(jí)混合泡沫系統(tǒng)1500加侖(5678.118升)每分鐘輸出量
水箱:500 加侖水箱(1 892.70589 升)和 1000 加侖(3 785.41178 升)“B”級(jí)泡沫塑料水箱
水炮:Williams主炮 10000加侖(37854.11784升)流量,2門AKRON阿密龍2000加侖(7 570.82357升)副炮
超長(zhǎng)車身:
未來(lái)與趨勢(shì):
近幾年來(lái),皮爾斯和費(fèi)拉拉都投入了相當(dāng)資源對(duì)大流量消防車研發(fā),從2020年開(kāi)始挪威制造商FFS(Fire Fighting Systems,該公司主要生產(chǎn)超大流量路基泵和海上船舶消防泵)進(jìn)入了北美消防車整合市場(chǎng),并且與皮爾斯和費(fèi)拉拉簽訂協(xié)議成為北美唯二授權(quán)搭載FFS消防設(shè)備的底盤廠家。
然而由于新冠疫情,一切都被延誤了,但在皮爾斯和費(fèi)拉拉工廠一批用于演示的FFS消防設(shè)備 6X4底盤已經(jīng)完工。這些底盤經(jīng)過(guò)特殊強(qiáng)化加固結(jié)構(gòu)以應(yīng)對(duì)挪威人的FFS消防設(shè)備需求。
此外,Aerial Platforms (高空救援云梯平臺(tái)消防車)也成為了兵家必爭(zhēng)之地,10000加侖(37854.11784升)流量亦成為下一個(gè)目標(biāo),考慮到北美消防隊(duì)固執(zhí)和保守的思想,這種消防車一般用于當(dāng)作高噴。
但如何將10000加侖水炮和水管裝上云梯平臺(tái)和已經(jīng)沉重的車體,這將是設(shè)計(jì)師面臨的下一步挑戰(zhàn),其中涉及了云梯抖動(dòng),云梯抗扭曲,以及平衡等一方面挑戰(zhàn),目前只有費(fèi)拉拉的高強(qiáng)度云梯能達(dá)到安裝10000加侖水炮,但不排除皮爾斯也會(huì)更上,因?yàn)槠査逛N售曾經(jīng)透露過(guò)會(huì)研發(fā)承受更大流量的云梯平臺(tái)系統(tǒng)以配合大流量用戶需求。
雖然如此先進(jìn)的消防車能夠減少人員傷亡和降低災(zāi)難帶來(lái)的損失。但事實(shí)上,如此強(qiáng)大的消防車輛僅能作為一個(gè)補(bǔ)救措施,并不能代表事故永遠(yuǎn)不會(huì)發(fā)生,如何科學(xué)管理,如何儲(chǔ)存對(duì)防火意識(shí)加強(qiáng)才是重點(diǎn)。才能避免大規(guī)模事故造成生命以及經(jīng)濟(jì)上的損失。