ท่อดับเพลิงและหัวฉีดประเภทใดที่นักผจญเพลิงทุกคนควรรู้?

เหตุใดการเลือกท่อดับเพลิงและหัวฉีดจึงมีความสำคัญบนบริเวณที่เกิดเพลิงไหม้

ที่ ท่อดับเพลิง และหัวฉีดที่ทีมงานใช้งานจะกำหนดปริมาณน้ำที่เข้าไฟ แรงดันเท่าใด รูปแบบใด และเข้าถึงไฟได้มากน้อยเพียงใด การเลือกที่ไม่ถูกต้อง เช่น เส้นผ่านศูนย์กลางของท่ออ่อนเกินไปสำหรับเพลิงไหม้ที่มีโครงสร้างขนาดใหญ่ หรือหัวฉีดแบบเจาะแข็งที่ใช้ในพื้นที่จำกัด อาจทำให้ทีมงานไม่สามารถดับไฟได้ หรือที่แย่กว่านั้นคือทำให้พวกเขาได้รับบาดเจ็บจากการแปลงไอน้ำจากการใช้น้ำมากเกินไปในช่องปิด นักดับเพลิงที่มีประสบการณ์เข้าใจว่าการเลือกท่อและหัวฉีดไม่ใช่การตัดสินใจของฝ่ายบริหารตามปกติ แต่เป็นการตัดสินใจทางยุทธวิธี โดยพิจารณาจากบริบทของประเภทเพลิงไหม้ การก่อสร้างอาคาร น้ำประปาที่มีอยู่ และขนาดลูกเรือ

หน่วยดับเพลิงสมัยใหม่มีท่อหลายประเภทและการกำหนดค่าหัวฉีดบนทุกอุปกรณ์อย่างแม่นยำ เนื่องจากไม่มีการผสมผสานใดที่เหมาะสมที่สุดสำหรับทุกสถานการณ์ หน่วยเชื่อมต่อ Wildland เผชิญกับความต้องการที่แตกต่างไปจากบริษัทเครื่องยนต์โครงสร้างในเมืองโดยสิ้นเชิง และการโจมตีท่อยืนในอาคารสูงทำให้มีข้อกำหนดเกี่ยวกับท่อและหัวฉีดที่แตกต่างจากเพลิงไหม้ในห้องพักและสิ่งของในที่พักอาศัย คู่มือนี้ครอบคลุมหมวดหมู่หลักของประเภทท่อดับเพลิงและหัวฉีด ข้อกำหนดทางเทคนิค และบริบทการปฏิบัติงานซึ่งแต่ละประเภทเป็นตัวเลือกที่ถูกต้อง

ประเภทของท่อดับเพลิงตามการก่อสร้างและการใช้งาน

สายยางโจมตี

สายยางโจมตีเป็นท่อหลักที่ใช้ส่งน้ำเข้ากองไฟโดยตรง ได้รับการออกแบบมาเพื่อทนต่อแรงกดดันในการทำงานสูง — โดยทั่วไปได้รับการจัดอันดับสำหรับแรงดันทดสอบการบริการที่ 400 psi (27.6 บาร์) หรือสูงกว่า — ในขณะที่ยังคงมีความยืดหยุ่นเพียงพอสำหรับทีมงานในการเคลื่อนตัวผ่านทางเข้าประตู ขึ้นบันได และรอบๆ มุมภายใต้สภาวะที่เกิดเพลิงไหม้ สายยาง Attack มีจำหน่ายในเส้นผ่านศูนย์กลางระบุขนาด 1 นิ้ว, 1.5 นิ้ว, 1.75 นิ้ว และ 2.5 นิ้ว (25 มม., 38 มม., 45 มม. และ 65 มม.) เส้นผ่านศูนย์กลาง 1.75 นิ้วเป็นขนาดที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการดับเพลิงเชิงโครงสร้างในอเมริกาเหนือ โดยมีอัตราการไหลที่สามารถจัดการได้ 150–200 แกลลอนต่อนาที (GPM) สมดุลกับน้ำหนักของท่อและลักษณะการจัดการที่ลูกเรือสองคนสามารถจัดการได้อย่างมีประสิทธิภาพ ท่อขนาด 2.5 นิ้วส่งกำลัง 250 GPM หรือมากกว่า และสงวนไว้สำหรับการดับเพลิงปริมาณมากหรือเป็นท่อจ่ายสำรองภายในโครงสร้าง

สายยาง จ่าย ( สายยาง เส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่)

ท่อจ่าย - ที่เรียกกันทั่วไปว่าท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ (LDH) ในสหรัฐอเมริกา - เคลื่อนย้ายน้ำจากหัวจ่ายน้ำหรือแหล่งน้ำไปยังเครื่องสูบน้ำแทนที่จะจากอุปกรณ์ไปยังไฟ เส้นผ่านศูนย์กลาง LDH มาตรฐานคือ 4 นิ้วและ 5 นิ้ว (100 มม. และ 125 มม.) โดย 5 นิ้วเป็นขนาดที่โดดเด่นในรถปั๊มอเมริกันสมัยใหม่ LDH ทำงานที่แรงดันค่อนข้างต่ำ (โดยทั่วไปคือ 10–20 psi ที่ทางเข้า) เมื่อเทียบกับท่อโจมตี เนื่องจากต้องใช้ปริมาตรมากกว่าแรงดันในการจ่ายปั๊ม ท่อจ่ายน้ำขนาด 5 นิ้วเส้นเดียวสามารถจ่ายน้ำได้ 1,000 GPM หรือมากกว่าในระยะทางหลายร้อยฟุต ช่วยให้บริษัทเครื่องยนต์สามารถสร้างการจ่ายน้ำที่เชื่อถือได้จากหัวจ่ายน้ำที่อยู่ห่างไกลโดยไม่สูญเสียแรงเสียดทานอย่างมีนัยสำคัญ LDH ถูกสร้างขึ้นด้วยแจ็คเก็ตที่นุ่มกว่าและแข็งน้อยกว่าสายยางโจมตี เนื่องจากไม่จำเป็นต้องทนทานต่อแรงดันจ่ายสูงของทางออกของปั๊ม

ท่อ Wildland (ป่าไม้)

ท่อดับเพลิง Wildland ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมมาเพื่อตอบสนองความต้องการเฉพาะของการดับเพลิงโดยใช้พุ่มไม้ หญ้า และการดับเพลิงในป่า โดยที่ทีมงานอาจขนท่อดับเพลิงไปในพื้นที่ขรุขระในระยะทางที่ขยายออกไป และท่อจะต้องต้านทานการเสียดสีจากการลากข้ามหิน ราก และเศษซากที่ถูกไฟไหม้ ขนาดท่อ Wildland ที่พบมากที่สุดคือ 1 นิ้วและ 1.5 นิ้ว ซึ่งเบากว่าท่อโจมตีโครงสร้างที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากันอย่างมากต่อฟุต โดยทั่วไป สายยาง Wildland ถูกสร้างขึ้นด้วยผ้าฝ้ายเส้นเดียวหรือแจ็คเก็ตใยสังเคราะห์ แทนที่จะเป็นโครงสร้างสายยางโจมตีแบบมีแจ็คเก็ตสองชั้น ซึ่งจะช่วยลดน้ำหนักโดยแลกกับระดับแรงดันในระดับหนึ่ง แรงกดดันในการทำงานของท่อ Wildland โดยทั่วไปจะต่ำกว่าท่อโจมตีเชิงโครงสร้าง — ประมาณ 250–300 psi แรงดันทดสอบการใช้งาน — ซึ่งเพียงพอเนื่องจากการดำเนินการดับเพลิงในพื้นที่ป่ามักจะใช้แรงดันปล่อยปั๊มที่ต่ำกว่าและการวางท่อที่สั้นกว่า

สายบูสเตอร์

สายยางบูสเตอร์เป็นยางแข็งหรือท่อยางสังเคราะห์ที่พันบนรอก โดยทั่วไปจะมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3/4 นิ้วหรือ 1 นิ้ว ใช้สำหรับเพลิงไหม้ที่เกิดขึ้นเล็กน้อย เพลิงไหม้จากยานพาหนะ และการถูพื้น ต่างจากสายยางแจ็คเก็ตแบบทอตรงที่สายบูสเตอร์ไม่จำเป็นต้องโหลดซ้ำลงในฐานสายยางหลังการใช้งาน โดยจะกรอกลับโดยตรงไปยังบูสเตอร์รีล ทำให้ปรับใช้และเรียกข้อมูลการโทรตามปกติได้อย่างรวดเร็ว อย่างไรก็ตาม เส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กจะจำกัดอัตราการไหลไว้ที่ประมาณ 30–60 แกลลอนต่อนาที ซึ่งทำให้ไม่เหมาะสำหรับการโจมตีด้วยไฟเชิงโครงสร้างโดยสิ้นเชิง การใช้งานที่เหมาะสมคือสำหรับเพลิงขยะ เพลิงไหม้กลางแจ้งขนาดเล็ก และการทำความเย็นโดยไม่จำเป็นต้องใช้น้ำปริมาณมาก

ท่อแนวสูง (ท่อยืน)

ชุดท่อสูงเป็นชุดประกอบที่เชื่อมต่อล่วงหน้าของท่อขนาด 2.5 นิ้วหรือ 1.75 นิ้วที่นักดับเพลิงขนส่งไปยังอาคารสูงเพื่อเชื่อมต่อกับระบบท่อยืนของอาคาร เนื่องจากความจุของลิฟต์และความกว้างของบันไดจำกัดจำนวนสายยางที่สามารถยกเหนือชั้นล่างได้ โดยทั่วไปชุดสายยางสูงจะมีความยาว 100–150 ฟุต ซึ่งสั้นกว่าสายยางโจมตีมาตรฐานบนอุปกรณ์ ท่อแนวสูงต้องได้รับการจัดอันดับแรงดันสำหรับแรงดันใช้งานแบบตั้งพื้น ซึ่งในอาคารเก่าหรืออาคารที่ไม่มีวาล์วลดแรงดันอัตโนมัติสามารถมีแรงดันเกิน 250 psi ที่ทางออกได้ โดยต้องใช้อุปกรณ์ลดแรงดันแบบอินไลน์เพื่อปรับแรงดันในการทำงานให้อยู่ในช่วงที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพสำหรับหัวฉีด

การเปรียบเทียบเส้นผ่านศูนย์กลางท่อดับเพลิงและอัตราการไหล

ประเภทของหัวดับเพลิงและลักษณะการทำงาน

หัวฉีดเรียบ (Solid Stream)

หัวฉีดที่มีรูเรียบจะปล่อยน้ำในกระแสน้ำที่เป็นของแข็งและต่อเนื่องกันผ่านรูที่เรียกว่าปลายซึ่งมีเครื่องจักรที่มีความแม่นยำ เส้นผ่านศูนย์กลางทิปทั่วไปสำหรับการใช้งานแบบมือจับคือ 15/16 นิ้วและ 1 นิ้ว ซึ่งให้ประมาณ 185 GPM และ 210 GPM ตามลำดับที่แรงดันหัวฉีด 50 psi ปลายเจาะเรียบของมาสเตอร์สตรีมมีเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 1.25 นิ้วถึง 2 นิ้วสำหรับการใช้งานมอนิเตอร์และปืนสำรับ กระแสน้ำทึบที่เกิดจากหัวฉีดเจาะเรียบสามารถส่งผ่านและพลังทะลุทะลวงได้สูงสุด — กระแสน้ำดังกล่าวสามารถเข้าถึงเบาะของไฟที่ฝังลึกผ่านเศษซาก เจาะทะลุหลังคาที่กำลังลุกไหม้ หรือเข้าถึงหน้าต่างชั้นบนจากถนน กระแสน้ำยังสร้างการเปลี่ยนแปลงไอน้ำน้อยที่สุดในช่องปิดเมื่อเปรียบเทียบกับรูปแบบหมอก ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงที่ทีมโจมตีจะถูกน้ำร้อนลวก ข้อจำกัดหลักคือหัวฉีดแบบเจาะเรียบไม่มีการปรับรูปแบบ — โดยจะมีรูปแบบกระแสน้ำคงที่รูปแบบเดียว และนักผจญเพลิงจะควบคุมการไหลโดยการเปิดหรือปิดวาล์วกั้นเท่านั้น

หัวฉีดแบบผสม (หมอก)

หัวฉีดแบบรวมช่วยให้ผู้ควบคุมหัวฉีดสามารถเลือกรูปแบบกระแสน้ำได้ตั้งแต่กระแสตรงไปจนถึงหมอกมุมกว้างโดยการหมุนกระบอกหัวฉีด ตำแหน่งกลางทำให้เกิดหมอกแคบ หมอกกว้าง และรูปแบบม่านป้องกันที่สามารถป้องกันลูกเรือจากรังสีความร้อนได้ หัวฉีดแบบรวมมีจำหน่ายในรุ่นการไหลคงที่ (ซึ่งให้ GPM ที่ตั้งไว้ที่แรงดันใช้งานเฉพาะ โดยทั่วไปคือ 100 psi) และรุ่นอัตโนมัติ (หรือแรงดันคงที่) ซึ่งรักษาแรงดันหัวฉีดให้สม่ำเสมอตลอดช่วงอัตราการไหลโดยการปรับขนาดปากโดยอัตโนมัติเมื่อผู้ควบคุมปั๊มเปลี่ยนการจ่าย หัวฉีดแบบรวมที่หลากหลายทำให้เป็นหัวฉีดประเภทที่ใช้กันมากที่สุดในการดับเพลิงทางโครงสร้างทั่วไป อย่างไรก็ตาม รูปแบบหมอกกว้างที่ใช้สำหรับการระบายอากาศหรือการโจมตีเชิงป้องกันต้องใช้น้ำมากกว่ากระแสตรงอย่างมากเพื่อให้เกิดการล้มลง และรูปแบบของหมอกจะกระจายออกเป็นไอน้ำอย่างรวดเร็วท่ามกลางความร้อนของห้อง อาจทำให้เกิดการไหม้ได้หากใช้อย่างไม่เหมาะสมในห้องที่มีผู้โดยสารหรือลูกเรือ

หัวฉีดอัตโนมัติ (การไหลแบบแปรผัน)

หัวฉีดอัตโนมัติใช้กลไกสปริงโหลดภายในเพื่อรักษาแรงดันหัวฉีดให้คงที่ โดยทั่วไปคือ 100 psi ในช่วงการไหลประมาณ 70 ถึง 200 GPM ขึ้นอยู่กับรุ่น การออกแบบนี้ชดเชยการเปลี่ยนแปลงในการสูญเสียแรงเสียดทานเมื่อมีการขยายการวางท่อหรือแนวเพิ่มเติมถูกเปิด ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานปั๊มสามารถปรับแรงดันเครื่องยนต์ได้โดยที่ผู้ปฏิบัติงานหัวฉีดไม่ประสบกับไฟกระชากหรือแรงดันตกกะทันหัน หัวฉีดอัตโนมัติเป็นที่นิยมในแผนกต่างๆ ที่การใช้งานอย่างรวดเร็วโดยทีมงานขนาดเล็กเป็นสิ่งสำคัญ เนื่องจากพวกเขาทนต่อแรงดันปั๊มที่แตกต่างกันซึ่งอาจก่อให้เกิดปัญหากับหัวฉีดที่มีการไหลคงที่ ข้อเสียเปรียบคือประสิทธิภาพการไหลลดลงที่ปลายล่างสุดของช่วงการทำงาน - หัวฉีดอัตโนมัติที่ไหล 70 GPM ที่ 100 psi ใช้พลังงานปั๊มเท่ากันกับที่ไหล 150 GPM ซึ่งแสดงถึงประสิทธิภาพการใช้น้ำที่ไม่ดีเมื่อมีอัตราการไหลสูงสุด

หัวฉีดโฟมและระบบ Eductor

หัวฉีดโฟมได้รับการออกแบบมาเพื่อดูดอากาศเข้าไปในสารละลายโฟมเพื่อผลิตโฟมดับเพลิงสำเร็จรูปสำหรับการดับเพลิงประเภท B (เพลิงไหม้ที่เป็นของเหลวไวไฟ) และการใช้โฟมคลาส A สำหรับเพลิงไหม้โครงสร้างและไฟป่า หัวฉีดโฟมดูดอากาศจะดูดอากาศผ่านช่องต่างๆ ที่คอหัวฉีดขณะที่สารละลายไหลผ่าน ทำให้เกิดโครงสร้างฟองที่มีความเสถียรมากกว่าโฟมที่เกิดจากหัวฉีดผสมมาตรฐานอย่างเห็นได้ชัด หัวฉีดโฟมแรงดันสูงใช้กับตัวเหนี่ยวนำรอบๆ ปั๊มหรือแบบอินไลน์เพื่อจ่ายสารละลายโฟมที่แรงดันสูงกว่า การเลือกหัวฉีดโฟมที่ถูกต้องจำเป็นต้องจับคู่หัวฉีดกับการตั้งค่าเปอร์เซ็นต์ของตัวนำไฟฟ้าและประเภทโฟมเข้มข้น เนื่องจากความไม่ตรงกันระหว่างส่วนประกอบเหล่านี้ทำให้เกิดโฟมคุณภาพต่ำที่สลายตัวอย่างรวดเร็วและไม่สามารถระงับไอจากพื้นผิวของเหลวที่ลุกไหม้ได้

อุปกรณ์สตรีมหลัก: ปืนสำรับและจอภาพแบบพกพา

อุปกรณ์สตรีมหลักส่งการไหลของน้ำปริมาณมาก — โดยทั่วไปคือ 500 GPM ถึง 2,000 GPM หรือมากกว่า — สำหรับการปฏิบัติการดับเพลิงเชิงป้องกัน ซึ่งการโจมตีภายในไม่สามารถป้องกันได้อีกต่อไป สำหรับการป้องกันการสัมผัสโครงสร้างที่อยู่ติดกัน และสำหรับการดับไฟเชิงพาณิชย์หรืออุตสาหกรรมขนาดใหญ่อย่างรวดเร็ว ปืนดาดฟ้า (หรือที่เรียกว่าท่อป้อมปืนหรือปืนน้ำท่วม) จะติดตั้งอย่างถาวรบนอุปกรณ์และเชื่อมต่อโดยตรงกับท่อร่วมปล่อยปั๊ม จอภาพแบบพกพาเป็นอุปกรณ์ภาคพื้นดินแบบตั้งพื้นได้อิสระซึ่งสามารถวางตำแหน่งแยกจากอุปกรณ์ได้ และจ่ายไฟให้กับสายจ่ายไฟขนาด 2.5 นิ้วหรือ LDH สองสายขึ้นไป

หัวฉีดมาสเตอร์สตรีมมีทั้งปลายเจาะเรียบ (เพื่อการเข้าถึงและการเจาะสูงสุด) หรือหัวฉีดหมอกแบบผสม (เพื่อความยืดหยุ่นในรูปแบบและความสามารถของโฟม) ทิปมาสเตอร์สตรีมแบบ Smooth bore ในช่วง 1.5 นิ้วถึง 2 นิ้วสร้างสตรีมที่มั่นคงซึ่งสามารถสูงถึง 80–100 ฟุตในแนวนอนที่แรงดันใช้งานมาตรฐานที่ 80 psi ที่ทิป อุปกรณ์เหล่านี้ไม่ใช่เครื่องมือที่แม่นยำ โดยจะเคลื่อนย้ายน้ำปริมาณมากเข้าหรือเข้ากองไฟจากระยะไกล แต่ความสามารถในการส่งน้ำในปริมาณมากจากสายควบคุมนั้นเป็นไปไม่ได้ ทำให้อุปกรณ์เหล่านี้จำเป็นสำหรับสถานการณ์เพลิงไหม้ขนาดใหญ่

การเลือกท่อและหัวฉีดที่ใช้งานได้จริงสำหรับสถานการณ์อัคคีภัยทั่วไป

• ไฟไหม้โครงสร้างที่อยู่อาศัยครอบครัวเดี่ยว: สายยางโจมตีขนาด 1.75 นิ้วพร้อมหัวฉีดแบบผสมหรือแบบอัตโนมัติที่ตั้งค่าเป็นกระแสตรงสำหรับการโจมตีภายใน น้ำหนักบรรทุก 200 ฟุตที่เชื่อมต่อไว้ล่วงหน้าบนอุปกรณ์ช่วยให้ปรับใช้ได้อย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องประกอบท่อเพิ่มเติมเมื่อมาถึง
• ไฟไหม้โครงสร้างเชิงพาณิชย์: ท่อโจมตีขนาด 2.5 นิ้วที่มีปลายเจาะเรียบ (1 นิ้วหรือ 1.25 นิ้ว) สำหรับแนวโจมตีเริ่มแรก ให้อัตราการไหลเพียงพอสำหรับการยิงที่แผ่นพื้นแบบเปิดขนาดใหญ่ ไลน์สำรองขนาด 2.5 นิ้วเส้นที่สองทำหน้าที่สำรองน้ำและปกป้องลูกเรือ
• การโจมตีแบบสแตนด์ไปป์ในอาคารสูง: ชุดท่อขนาด 2.5 นิ้วพร้อมวาล์วลดแรงดันในท่อและปลายเจาะเรียบหรือหัวฉีดรวมแรงดันต่ำ ปลายเจาะเรียบที่แรงดันหัวฉีด 50 psi ช่วยให้ทีมงานจัดการแรงดันท่อยืนที่ตกค้างสูงได้อย่างปลอดภัยมากกว่าหัวฉีดแบบรวมที่ต้องการ 100 psi
• ไฟไหม้รถ: สายยางโจมตีหรือสายยางเสริมขนาด 1.75 นิ้วพร้อมหัวฉีดแบบรวม รูปแบบหมอกมีประโยชน์ในการทำความเย็นห้องเครื่องยนต์ก่อนเปิดฝากระโปรงหน้า และสำหรับปกป้องลูกเรือจากการจุดระเบิดของเชื้อเพลิงที่อาจเกิดขึ้น
• อินเทอร์เฟซ Wildland เริ่มทำงาน: ท่อ Wildland ขนาด 1 นิ้วหรือ 1.5 นิ้วพร้อมหัวฉีดแบบปรับได้สไตล์สวนหรือหัวพ่นหมอก Wildland โดยเฉพาะ การอนุรักษ์น้ำถือเป็นสิ่งสำคัญในการดำเนินการในพื้นที่ป่า การระเบิดระยะสั้นในระยะใกล้มีประสิทธิภาพมากกว่าการใช้ปริมาณมากอย่างต่อเนื่องกับการเผาไหม้พืชพรรณ
• ของเหลวไวไฟ (Class B) ไฟ: หัวฉีดผสมที่ใช้โฟมได้หรือหัวฉีดโฟมดูดอากาศที่เชื่อมต่อกับระบบท่อส่งที่มีเปอร์เซ็นต์ความเข้มข้นของโฟมที่เหมาะสม ห้ามใช้กระแสน้ำมาตรฐานโดยตรงบนพื้นผิวของเหลวที่ลุกไหม้ เพราะสามารถกระจายเชื้อเพลิงที่ลุกไหม้และทำให้เกิดการระเบิดของไอน้ำอย่างรุนแรง