Penjelasan Koefisien Selang Pemadam Kebakaran: Nilai Kerugian Gesekan dan Tekanan Pompa Nyata

Dua operator pompa tiba di gedung tiga lantai yang sama dan mengalirkan nosel yang sama pada pengaturan yang sama. Yang satu menampung sekitar 50 psi lebih banyak pada pengukur debit, dan tidak ada yang bisa menjelaskan alasannya. Seringkali jawabannya bukan pada pompa atau mesin. Itu adalah selangnya, dan khususnya koefisien yang diberikan padanya.

Ini kesimpulannya dulu. Koefisien selang kebakaran adalah angka tunggal yang menggambarkan berapa banyak tekanan yang dikonsumsi oleh selang sepanjang 100 kaki ketika air mengalir melaluinya dengan kecepatan 100 galon per menit. Kalikan angka tersebut dengan kuadrat aliran dan panjangnya dalam ratusan kaki, dan Anda akan mendapatkan kerugian gesekan. Setiap bagan, pintasan bidang, dan argumen tentang garis serangan 1,75 inci versus 2 inci tumbuh dari satu hubungan tersebut.

Konsekuensi praktisnya sederhana saja. Jika Anda tidak mengetahui koefisien selang yang sebenarnya Anda bawa, Anda hanya menebak-nebak tekanan pompa. Dugaan ini berlaku sampai saluran menjadi panjang, aliran naik, atau selang menjadi tua.

Apa yang Sebenarnya Diberitahukan oleh Koefisien Selang kepada Anda

Rumus kerugian gesekan yang digunakan di seluruh dinas pemadam kebakaran Amerika Utara cukup singkat untuk dihafal. FL sama dengan C dikalikan Q kuadrat dikalikan L. FL adalah kerugian gesekan dalam psi. Q adalah aliran dalam ratusan galon per menit, jadi 250 gpm menjadi 2,5. L panjangnya ratusan kaki, jadi 200 kaki sama dengan 2. C adalah koefisiennya, dan ini adalah satu-satunya suku dalam persamaan yang mendeskripsikan selang itu sendiri dan bukan cara Anda menggunakannya.

Hal ini penting karena aliran dan panjang ditentukan di panel pompa, sedangkan koefisiennya adalah properti selang yang berada di dasar pompa. Hal ini dipengaruhi oleh diameter bagian dalam, kondisi liner, kekasaran jaket yang menekan air, dan turbulensi yang tercipta di setiap tikungan dan kopling di sepanjang garis.

Dua garis yang keduanya berlabel 2,5 inci dapat membawa koefisien yang berbeda. Selang berlapis karet baru dan selang berumur lima belas tahun dengan ukuran nominal yang sama tidak berperilaku sama, meskipun cetakan pada jaketnya sama.

Nilai Koefisien Standar berdasarkan Ukuran Selang

Kebanyakan materi pelatihan di Amerika menggunakan nilai-nilai yang diterbitkan oleh IFSTA dan National Fire Academy. Ini adalah titik awal yang masuk akal dan dikutip cukup luas sehingga semua orang di lapangan bekerja dari nomor yang sama.

Dua kolom terakhir menunjukkan fungsi koefisien dalam praktiknya. Penggandaan aliran tidak menggandakan kerugian, melainkan mengalikannya dengan empat, karena Q dikuadratkan. Garis 2 inci pada 200 gpm kehilangan 32 psi per seratus kaki, sedangkan garis yang sama pada 100 gpm hanya kehilangan 8 psi.

Contoh Berhasil yang Dapat Anda Ulangi di Fireground

Ambil selang 2 inci sepanjang 200 kaki dengan aliran 250 gpm. Q adalah 2,5, L adalah 2, dan C adalah 8.

FL sama dengan 8 x 2,5 x 2,5 x 2, yang berarti 100 psi.

Sekarang tambahkan sisa sistem. Nosel kabut dengan nilai 100 psi membutuhkan 100 psi di ujungnya. Ketinggian sepuluh kaki membutuhkan biaya sekitar 4,3 psi, jadi nosel lantai tiga menambah sekitar 13 psi. Wye atau distributor menambahkan 10 hingga 25 psi lagi tergantung pada alat dan alirannya.

Tekanan pelepasan pompa sama dengan 100 ditambah 100 ditambah 13 ditambah 10, atau 223 psi.

Beralih ke selang 2,5 inci dan aritmatika berubah sepenuhnya. 250 gpm yang sama pada jarak 200 kaki yang sama kehilangan 2 x 6,25 x 2, atau 25 psi. Itu adalah penghematan 75 psi pada satu saluran, dan ini berlaku untuk selang berdiameter besar dalam satu perhitungan.

Dimana Koefisien Mulai Melayang

Tabel yang dipublikasikan mengasumsikan selang baru, bersih, dan dilapisi seluruhnya. Selang lapangan berbeda, dan beberapa faktor mendorong kerugian nyata di atas nilai tabel.

• Usia selang dan kondisi liner. Pemisahan lapisan, jamur, dan abrasi semuanya meningkatkan kekasaran efektif. Penalti dua puluh persen pada garis 1,75 inci yang lebih tua bukanlah hal yang aneh.
• Diameter dalam sebenarnya. Ukuran nominal merupakan perkiraan, dan kehilangan tekanan berskala kira-kira berbanding terbalik dengan diameter pangkat lima, sehingga selang berukuran sedikit lebih kecil harganya lebih mahal dari perkiraan sebagian besar operator.
• Suhu air. Air dingin lebih kental dan membutuhkan beberapa psi ekstra dalam antrean panjang.
• Tata Letak. Kekusutan, tikungan tajam di sudut, dan selang yang terjepit di bawah pintu berperilaku seperti panjang ekstra yang tidak pernah muncul dalam pengukuran Anda.

Titik koneksi patut mendapat perhatian tersendiri. Kopling yang dipasang dengan benar menambah kerugian lokal yang kecil, dan sambungan yang dirakit dengan paking yang terpuntir atau kepala yang terpasang sebagian menambah lebih banyak lagi. Gasket yang terlipat terbaca pada pengukur seperti masalah koefisien meskipun selang itu sendiri baik-baik saja. Perakitan yang benar tercakup dalam panduan ini bagaimana sambungan selang kebakaran harus disambungkan .

Bagaimana Kopling, Adaptor, dan Peralatan Menambah Kerugian Tersembunyi

Setiap perangkat antara pompa dan nosel memiliki kerugiannya sendiri-sendiri, dan metode koefisien tidak memasukkannya. Tabel menjelaskan selang. Ia tidak mengatakan apa pun tentang perangkat keras yang dipasang di ujungnya.

Adaptor menimbulkan banyak kejutan. Berpindah dari satu standar nasional ke standar nasional lainnya, misalnya menjalankan jalur Storz ke saluran masuk Machino, memerlukan adaptor dengan geometri internalnya sendiri. Adaptor yang baik adalah adaptor yang pendek, halus, dan penuh lubang. Yang buruk melangkah ke bawah penampang, dan langkah itu berperilaku seperti selang yang lebih kecil. Pada jalur suplai 500 gpm, adaptor yang mempersempit lubang sebesar seperempat inci dapat memerlukan tekanan lebih besar daripada selang 50 kaki yang terpasang.

Aturan praktisnya adalah memilih adaptor yang lubangnya cocok dengan selang yang lebih kecil, dan menghindari menumpuk dua adaptor di tempat yang dapat digunakan.

Kopling Adaptor Storz – Machino Pria untuk Konversi Antarmuka Standar Kopling adaptor Machino jantan menghubungkan atau mengkonversi antara standar pemasangan; pilih lubang untuk selang yang lebih kecil dan hindari menumpuk adaptor jika cukup. Lihat Produk →

Peraturan Lapangan yang Menjaga Matematika Tetap Jujur

Setelah gagasan koefisien jelas, beberapa aturan mencakup sebagian besar situasi nyata.

1. Tuliskan jumlahnya. Tekanan pelepasan pompa sama dengan tekanan nosel ditambah kehilangan gesekan ditambah ketinggian ditambah kehilangan alat. Istilah yang hilang adalah penyebab paling umum dari aliran yang lemah.
2. Hormati alun-alun. Setiap perubahan aliran memindahkan kerugian gesekan sebesar kuadrat rasio. Menaikkan garis dari 150 ke 200 gpm meningkatkan kerugian sekitar 78 persen.
3. Pisahkan garis paralel sebelum Anda menghitung. Dua saluran dengan siam yang sama masing-masing membawa setengah aliran total dan masing-masing kehilangan seperempat tekanan yang akan hilang dari saluran yang membawa aliran penuh.
4. Simpan koefisien kerja untuk setiap jenis selang di inventaris Anda, bukan hanya untuk setiap ukuran.
5. Hitung ulang setelah perubahan perangkat keras apa pun. Peralatan, nozel, atau adaptor baru mengubah sistem, bukan hanya selangnya.

Pilihan nosel termasuk dalam aritmatika ini karena nosel mengatur aliran. Nosel yang mudah untuk dipompa secara berlebihan, atau yang memungkinkan operator mengubah aliran tanpa memberi tahu siapa pun di panel, akan menggeser istilah kerugian gesekan lebih banyak dibandingkan keputusan tunggal lainnya. Pola yang dapat disesuaikan dengan pengaturan aliran yang ditandai dengan jelas menghilangkan sebagian besar ambiguitas tersebut.

Nosel Pemadam Kebakaran Nozzle-Storz yang Dapat Disesuaikan dengan Kontrol Aliran dan Pola Semprotan Nosel pemadam kebakaran yang dapat disesuaikan menawarkan berbagai pola semprotan, katup hidup/mati cepat, penggunaan bebas mundur, dan kompatibilitas multi-antarmuka; pengaturan aliran yang ditandai membantu mengurangi ambiguitas panel. Lihat Produk →

Perangkat Keras yang Menjaga Koefisien Matematika Dapat Diprediksi

Ada batasan seberapa banyak hal ini dapat Anda perbaiki dari panel pompa. Sisanya harus diintegrasikan ke dalam perangkat keras, dan di situlah kontrol lubang dan toleransi manufaktur dapat dipertahankan.

Kopling yang memiliki lubang penuh yang sebenarnya, memiliki transisi internal yang mulus, dan menggunakan paking yang dapat dipasang tanpa dilipat memberikan kerugian yang mendekati nilai teoretis untuk diameternya. Kopling yang berukuran terlalu kecil, tidak bulat, atau dilengkapi dengan pengecoran kasar menambah penurunan tekanan yang tidak dapat diprediksi pada grafik apa pun.

Ini juga mengapa rangkaian kopling standar penting. Kepala Storz, kopling Machino, ulir NH, atau kopling John Morris masing-masing memiliki lubang dan profil yang ditentukan, sehingga teknisi dapat menghitung sistem dan mengharapkan perangkat keras sesuai dengan perhitungan. Pencampuran standar kadang-kadang tidak dapat dihindari, namun hal ini harus dilakukan dengan adaptor yang dibuat khusus dan bukan dengan tumpukan peralatan seadanya.

Pada jalur suplai dan relai berdiameter besar, istilah koefisien mendominasi perhitungan tekanan pompa secara keseluruhan, sehingga perbedaan antara kopling yang dikerjakan dengan baik dan kopling marginal muncul langsung pada alat ukur. Jika penurunan tekanan pada garis seperti itu menjadi perhatian, maka hal ini layak dilakukan membicarakan tata letaknya dengan pemasok sebelum pesanan, bukan setelah latihan pertama.

Kopling Selang Pemadam Kebakaran Storz Besar untuk Jalur Pasokan dan Relai Kopling Storz besar untuk jalur suplai dan relai; perlengkapan knalpot bergerigi atau bergaris, ukuran DIN hingga 12 inci, bahan dan peringkat tekanan yang dapat disesuaikan. Lihat Produk →

Koefisien selang kebakaran tidaklah rumit. Nomornya satu per jenis selang, diterapkan melalui rumus dengan tiga suku. Yang memerlukan pengalaman adalah mengetahui kapan angka tersebut tidak lagi berlaku, yang biasanya terjadi karena selang sudah tua, diameternya tidak sesuai dengan klaim jaket, atau perangkat keras antara pompa dan nosel secara diam-diam membatasi aliran.

Dapatkan koefisien yang tepat untuk selang yang Anda bawa, tambahkan nosel, ketinggian, dan istilah peralatan dengan jujur, dan tekanan pompa tidak lagi dapat ditebak. Pengukur tersebut kadang-kadang masih akan mengejutkan Anda, tetapi akan mengejutkan Anda karena alasan yang dapat Anda temukan.