消防车
背景
术语“消防车”通常用作描述消防车辆的通用表达。从技术上讲,“消防车”是一种配备梯子的车辆,主要用于进入结构的高架部分或提供一种施加高架水流的方法。 “消防车”是一种带有泵的车辆,主要用于抽水。 “消防车”携带大量软管,主要用于铺设软管作为泵的补充。 “消防设备”是所有这些车辆的正确通用术语。本条目将重点介绍消防车的制造。从我们蹒跚学步时的第一个玩具和书籍到展示消防员在行动中的日常新闻广播,消防设备仍然是我们生活中最熟悉和最令人印象深刻的技术示例之一。直到最近,不受控制的火灾仍是最大的恐惧之一。早期扑灭火灾的尝试只是水桶旅,也就是说,市民将水桶交给火场,这对于完全参与的建筑物通常是无效的。增加用水量的一些尝试是手动活塞泵,其软管从储水箱或池塘中抽水。 (这些早期的软管由带有铜铆钉的皮革制成;棉软管在 1800 年代开始使用。)最终在设备中添加了轮子,但它仍然由消防员拉动和操作。成立了志愿消防部门来管理设备和灭火。
随着财产保险的出现,保险公司成立了消防部门,并花费了大量时间改进消防设备。到了1860年代,蒸汽机被用来操作活塞泵,它被马匹拉到火上。其他给软管加压的尝试是化学罐,它使用酸与溶解在水中的苏打水结合,开始产生二氧化碳的化学反应。在这个过程中,二氧化碳膨胀,给罐加压,将整个混合物从软管中推出并投入火中。在 1900 年初引入离心泵后,所有这些设计实际上都已过时。汽车发展后,内燃机成为消防车的主要动力来源。对卡车车架进行改装以容纳泵和油箱,完成了向当今消防车设备的过渡。
设计
消防设备的基本设计始于对消防部门将响应的区域的火灾负荷和地理地形的彻底审查。车辆的易操作性、足够的响应速度以及设备的存储和部署都是需要考虑的重要因素。美国国家消防协会 (NFPA) 已根据这些和其他变量编制了设备设计指南。此外,负责设备的消防员也为车辆的设计做出了贡献。
大多数消防器材由税收支持的政府、市、镇、乡、县购买。在小部门,设计和审批过程可能需要长达一年的时间,主要是因为资金问题。大中型部门在选择新设备时,通常已经建立了资金,设计可以在更短的时间内获得批准和购买。一辆消防车的成本从 50,000 美元到 750,000 美元不等。
基本的消防设备已经演变成专门用于特定类型火灾和响应的设备。在 1950 年代,泵车、梯车和其他杂项设计(例如小型油罐车和软管卡车)很常见,但也使用了机场救护车和大型农村油罐车。今天,消防设备是为满足多种特定危险而量身定制的。由于种类繁多,本文的其余部分将讨论用于中小型社区的基本组合泵设备的制造。
制造
过程
消防车的制造仍然是一种习惯,几乎是独一无二的操作。通常,一组工人被分配到车身的制造和卡车车架的组装。一个单独的小组进行车身修整,然后由第三个或“设备”小组接线、装备和测试该设备。除了主体之外,消防装置的制造通常是一个组装过程。
这辆来自克利夫兰的 1835 年志愿消防公司的软管车装饰有纯银配件,以反映他们的地位。 (来自亨利福特博物馆和格林菲尔德村的藏品)
在许多早期的美国城市,火灾是一场瘟疫。美国人用各种武器回应:志愿消防队的;防止、延迟或灭火的发明;和保险合作社以及防止火灾造成的损失的计划。在 1°f 世纪的早期和中期,一场大火既是一场灾难,也是一场社会事件。
一个城市的志愿消防公司经常说明该城市的社会、种族和人口构成。消防公司代表 ioyalty 和 特殊群体的领军人物。邻里自豪感、政治对抗、种族敌意和阶级仇恨在志愿消防队中也很明显。公司因其努力获得了公众的赞誉,并相互竞争以争夺这些公众赞誉。在第一次出现火灾信号时,公司会拉着软管车和手动泵赶到现场——不一定要在火灾的早期阶段就将其扑灭。第一个到达的连队指挥官将负责整个行动,对敌对连队拥有绝对控制权。成员在途中和现场互相打架,有时甚至忘记灭火!一旦到达现场,可能会发生更多的战斗,志愿者受到其他消防员和火灾本身的威胁一样多。
成员们为他们的制服和装备感到非常自豪,因为这些代表了该团体的社会地位,同时也代表了他们的消防能力。在内战前的美国,社会地位的竞争尤为明显,在公共仪式和游行期间,装备和制服被取消。软管车和发动机!是展示件和功能设备。
威廉 S. Pretzer
底盘
- 1 卡车底盘的选择和购买基于设备的战术应用。卡车车架可能是“裸机”的,只安装了发动机、车轴、弹簧、车架构件、转向和制动系统。然而,设备制造商可能会选择使用“驾驶室和底盘”,其中框架已经完成了发动机、驾驶室、座椅、前金属板和接线。在任何一种情况下,卡车车架通常都是从成熟的卡车制造商处订购的,例如通用汽车、福特、国际、福莱纳或彼得比尔特。设备制造商向卡车制造商提供预期设计的建议,以便可以做出有关车架性能的特殊选择。正确选择悬架以支撑平均 35,000 磅(15,890 千克)的消防车至关重要。在我们的示例中,我们选择了驾驶室和底盘框架设计。
消防装置的基本设计始于对该地区的火势和地理地形的彻底审查消防部门将作出回应。
正文
- 2 在接收并检查卡车车架后,开始制造车身(或“教练”,有时也称为“教练”)。车身面板和支架主要使用钢板,但也包含铝和一些不锈钢。钢板大约 0.06 英寸(1.5 毫米)厚,有 48 英寸(1.2 m)和 96 英寸(2.4 m)长的钢板。它也可以以相同宽度和重量为 2,000 磅(908 千克)或更多的卷提供。每个门板、支架、车身板和设备托盘都使用剪板机和折弯机进行切割和弯曲。电气设备和管道的孔也在此时打孔。车身通常由金属惰性气体 (Mig) 焊接在一起,门和检修面板用螺栓固定以便于更换。许多制造商通过将每个面板浸入防锈密封剂中来保护车身免受腐蚀。门和橱柜的内部和其他隐藏区域在组装前进行了预涂。在车身建造过程中,泵和油箱安装在车架上。
泵
- 3 选择泵专门用于消防部门的实践。从本质上讲,泵是消防车的唯一原因。如果泵不能充分发挥作用,则所有其他功能实际上都无用。今天的大多数消防泵都是离心泵,由不同的公司制造并由设备制造商购买。典型的消防泵每分钟可泵送 1,000 加仑(3,785 1)水。这种流量可以安全地提供足够的水来扑灭住宅或小型商业建筑的火灾。泵的尺寸会受到可用供水的限制,特别是在没有消防栓的农村地区。泵通常是铸铁, 旋转叶轮采用青铜材质,驱动装置中采用钢制齿轮。我们的卡车应将每分钟 1,000 加仑的泵用螺栓固定在靠近中心的车架上,并由卡车变速箱的辅助输出轴(或“取力器”)驱动。这种类型的布置被称为“船中”泵设备。泵横跨卡车的车架,并通过支撑铸件用螺栓连接到上车架法兰。与传动装置对齐对于减少振动很重要。
坦克
- 4 此示例设备的水箱通常是一个聚丙烯水箱,可容纳 500-1,000 加仑(1,892-3,785 1)的水。这是用螺栓固定到特殊的 在连接到泵后面的框架之前支撑。还安装了连接泵和填充开口的连接管道,通常是镀锌钢结构。储罐可能是方形、圆形或椭圆形,许多都是用板材“热焊”在一起的。热焊工艺使用高温空气流将塑料件在其接合处熔化,材料在此处混合并融合在一起。大多数水箱包含穿孔板或“挡板”,以减少行驶时水的晃动。
有时,“快速倾倒装置”安装在设计用于农村地区的设备的水箱中。这个大阀门将主水箱中的水“倾倒”到一个可折叠的便携式水箱中,然后用单独的油罐车运往火场。这使得油罐车能够将水从远距离运送到便携式水箱中,在那里直接进入泵的大型抽吸软管可以将流量增加到最大容量。这些快速排放阀可在 45 秒内排空 1,500 加仑(5,677 1)的水。
组装
- 5 主体完成后,将其安装到泵和水箱上方的框架上,并使用氯丁橡胶或橡胶振动条用螺栓固定。沿着油箱的每一侧和上方是设备和软管隔间。它们形成带有门和盖子的车身以提供保护。相关设备,如软管喷嘴,以及战术设备,如强行进入工具和自给式呼吸器,存放在侧设备隔间。它们的尺寸和配备都允许以最快和最简单的方式部署设备。
水龙带床携带消防水带。顶床通常包含 50 英尺(15 m)长、2.5 英寸(76 厘米)直径的火区 在最后的配件和接线安装并单独测试后,设备制造商将成品卡车提交给独立检查机构。测试成功后,设备和制造商将获得性能证书。软管,连接在一起形成长达 1,000 英尺 (305 m) 的软管。该软管的折叠方式使其可以轻松快速地从床上拉出。抽吸软管的较短部分也安装在设备上。这些吸入软管由坚固的材料制成,因此当与泵的吸入口连接时,它们不会因减压而塌陷。它们不能折叠,因此通常放置在专为抽吸软管设计的软管槽中。所有其他类型的消防水带都是可折叠的,仅用于泵的压力侧。
在坦克前面和泵上方,是攻击软管床。这些床包含 1.5 英寸(3.8 厘米)直径的消防软管,这些消防软管预先连接到泵的输出端,喷嘴已准备就绪。两个或四个“预连接”床很常见。这些将是事故中首先使用的软管,因此它们是最重要的。坦克后面是卷轴助推器。在这里,存放在电动卷轴上的直径为 1 英寸(2.5 厘米)的软管。该增压软管用于清洁设备和设备,以及在靠近大火时冷却设备外部。它也偶尔用于扑灭小垃圾或草火。这个卷轴很方便,因为只需按一下按钮就可以快速回卷软管。消防车上的所有其他软管必须在火灾发生后用手清洗并装回床上。
消防梯子是额外的重型。虽然由铝制成,但它们的物理重量很重,因此它们通常放在路边(右侧)设备隔间上方的机架中。电源架已被开发用于将梯子降低到腰部高度,但最常见的是消防员只需将梯子从架子上提起并继续灭火。梯子,如泵,也从其他供应商处购买,并由设备制造商安装。
绘画
- 6 将车身组装到卡车车架后,定位并钻出设备安装孔,并在面板上切割任何其他孔或通道。这允许涂漆操作密封孔和其他开口的暴露边缘。设备的外部经过清洗和打磨,为喷漆做准备。车门和隔间的内部已经粉刷过了。外面可以涂上相配的颜色。涂装过程包括用于填充细小的打磨痕迹和表面缺陷的底漆二道底漆和用于提高油漆附着力的密封剂。过去的消防车都是红色的,但已经做了一些黄色、蓝色和白色的实验,以增加视觉识别度。今天,NFPA 推荐黄色或标准的消防车红色。油漆类型通常是坚韧的搪瓷或合成材料,以抵抗燃烧的余烬和消防服务的磨损。涂料中添加了硬化剂,以提高光泽和耐久性。喷漆后,梯子和配件可以使用不锈钢紧固件安装。
安装电线
- 7 现代消防设备可能很复杂。无线电系统、蜂窝电话、计算机和蜂窝传真机都在寻找进入消防服务的途径。即使是我们的示例设备也需要数百英尺的接线来操作警告灯、警报器、收音机、海湾灯、发电机、泛光灯、泵电气和其他系统。大多数设备有两个独立的电池系统,必须在喷漆后接线到设备中。泵操作员的控制面板也将安装,其中包含用于控制泵的压力表和阀门。
质量控制
在安装并单独测试最后一个配件后,设备制造商将成品卡车提交给独立的检验机构。该机构接收配备的卡车,就像它将投入使用一样。它操作和检查所有设备系统。泵以最大容量运行两个小时,以确保这一重要部件正常运行。成功完成后,设备和建造者将获得性能证书。在很多地区,没有这个证书就不能合法交付设备。
未来
许多新技术正在应用于现代消防设备。新的水箱材料在增加强度的同时减轻了重量,允许更多的水容量。一些大型部门正在使用计算机和蜂窝通信来处理有关危险材料、结构设计和火区地理的信息。也许消防设备中最令人兴奋的新技术是越来越多地使用 A 级泡沫解决方案来扑灭建筑物和植被火灾。这包括一个单独的机载泡沫浓缩液罐和一个混合比例器,以将泡沫浓缩液与适量的水混合。 A 级泡沫覆盖燃烧表面,吸热效果明显优于水。当与来自车辆上单独空气压缩机的压缩空气一起使用时,该技术被称为压缩空气泡沫系统或 CAFS。压缩空气将水/泡沫流推到更远的距离,产生的泡沫像剃须膏一样粘在上面。除了这些进步之外,消防员正在接受更好的培训,并且正在定制他们的设备以适应他们遇到的火灾类型。
制造工艺