Rumus Kerugian Gesekan Selang Pemadam Kebakaran: Koefisien, Contoh dan Tekanan Pompa

Selang 1,75 inci sepanjang 200 kaki yang mengalirkan 150 galon per menit membakar sekitar 70 psi sebelum air mencapai nosel. Operator pompa yang melewatkan angka tersebut biasanya mengetahuinya melalui aliran pendek, lemah dan banyak menebak-nebak di throttle. Alat yang memperkirakannya adalah satu perkalian: FL = C x Q^2 x L, dimana FL adalah kerugian gesekan dalam psi, C adalah koefisien yang ditentukan oleh diameter dan lapisan selang, Q adalah aliran dalam ratusan galon per menit, dan L adalah panjang selang dalam ratusan kaki.

Berikut ini adalah bagaimana rumus berperilaku satuan per satuan, koefisien mana yang berlaku untuk ukuran selang umum, bagaimana hasilnya menjadi tekanan pelepasan pompa, dan di mana adaptor, reduksi, dan distributor secara diam-diam mengubah jawabannya.

Rumus Kerugian Gesekan Selang Pemadam Kebakaran, Satuan demi Satuan

Hilangnya gesekan adalah tekanan yang dikeluarkan untuk turbulensi dan tarikan saat air meluncur di sepanjang lapisan selang. Pompa ini naik dalam garis lurus dengan panjang dan kuadrat aliran, itulah sebabnya peningkatan sedikit galon per menit dapat menghabiskan sebagian besar keluaran pompa.

• FL adalah kerugian gesekan dalam psi untuk bagian selang yang dihitung.
• C adalah koefisien kehilangan gesekan, nilai yang dipublikasikan terkait dengan diameter dan konstruksi selang.
• Q adalah aliran dalam ratusan galon per menit, jadi 150 gpm menjadi 1,5 dan 250 gpm menjadi 2,5.
• L panjangnya ratusan kaki, jadi 200 kaki menjadi 2.

Contoh yang berhasil: selang 1,75 inci sepanjang 200 kaki pada 150 gpm. Q adalah 1,5, jadi Q kuadrat adalah 2,25, dan L adalah 2. FL = 15,5 x 2,25 x 2, sehingga menghasilkan 69,75 psi, atau kira-kira 70 psi.

Ada dua perilaku yang langsung keluar dari aritmatika itu. Gandakan panjang selang dan kerugiannya berlipat ganda. Alirannya dua kali lipat dan kerugiannya menjadi empat kali lipat, karena suku alirannya dikuadratkan.

Koefisien Kerugian Gesekan untuk Ukuran Selang Umum

Nilai C yang dipublikasikan berasal dari uji aliran pada konstruksi selang tertentu. Gambar di bawah adalah nilai perencanaan yang banyak digunakan untuk selang pemadam kebakaran berjajar, dan berfungsi dengan baik sebagai titik awal untuk perhitungan tata letak.

Tabel tersebut menjelaskan mengapa selang berdiameter besar mendominasi pekerjaan pasokan. Memindahkan 200 gpm melalui selang 1,75 inci membutuhkan biaya sekitar 62 psi per 100 kaki. Memindahkan aliran yang sama melalui selang 4 inci membutuhkan biaya kurang dari 1 psi.

Mengubah Kerugian Gesekan Menjadi Tekanan Pelepasan Pompa

Gambar panel pompa mengikuti penjumlahan sederhana: tekanan pelepasan sama dengan tekanan nosel ditambah kerugian gesekan ditambah kenaikan ketinggian ditambah kerugian peralatan.

1. Tekanan nosel: biasanya 50 psi untuk lubang halus dan 100 psi untuk kabut atau nosel yang dapat disesuaikan.
2. Kerugian gesekan: rumus di atas, diterapkan pada setiap bagian selang dalam tata letak.
3. Ketinggian: sekitar 0,5 psi per kaki tanjakan, atau kira-kira 5 psi per lantai pada bangunan pada umumnya.
4. Kehilangan alat: sekitar 10 psi per wye atau distributor, dan seringkali 25 psi untuk sambungan pipa tegak.

Contoh satu: Selang 1,75 inci sepanjang 200 kaki pada 150 gpm dengan nosel kabut pada 100 psi di permukaan tanah menghasilkan 100 70, atau 170 psi pada panel.

Contoh kedua: aliran yang sama melalui selang 2,5 inci sepanjang 200 kaki. FL = 2 x 2,25 x 2 = 9 psi, jadi angka panelnya adalah 100 9, atau 109 psi.

Aliran yang sama, 61 psi lebih sedikit di pompa. Perbedaannya bukanlah pada nosel atau pompanya; itu adalah lubang selang yang membawa air.

Adaptor, Peredam, dan Kopling Mengubah Jawabannya

Hilangnya gesekan ada di dalam selang, tetapi dikendalikan pada sambungannya. Setiap komponen yang mempersempit saluran air menambah penurunan tekanan lokal, dan setiap komponen yang mengurangi diameter efektif pada suatu bagian selang akan mengubah nilai C yang digunakan untuk bagian tersebut.

Penurunan dari 1 3/4 inci menjadi 1 1/2 inci akan meningkatkan koefisien dari 15,5 menjadi 24, kira-kira 55 persen lebih banyak kerugian pada aliran yang sama. Oleh karena itu, adaptor pereduksi pada saluran keluar panel pompa atau saluran masuk nosel bukanlah perangkat keras yang netral tekanan. Ini adalah pertukaran tekanan yang disengaja untuk kompatibilitas antarmuka.

Peredam Multi-Gigi untuk Sambungan Selang Pemadam Kebakaran Berbagai Ukuran Menghubungkan selang atau peralatan pemadam kebakaran multi-gigi dengan ukuran berbeda; pilihan praktis ketika antarmuka selang dan peralatan memerlukan perubahan ukuran, dengan dimensi yang dapat disesuaikan. Lihat Produk →

Di sisi penawaran, imbalan aritmatika sangat besar. Kopling berdiameter besar yang menjaga saluran air penuh tetap terbuka melalui sambungan menjaga nilai C yang rendah dari selang di belakangnya, yang merupakan hal yang membutuhkan waktu lama dan kebutuhan aliran yang tinggi.

Kopling Selang Pemadam Kebakaran Storz Besar untuk Sambungan Pasokan Kopling selang kebakaran Storz ukuran besar dengan ujung ekor bergerigi atau bergaris dan ukuran hingga 300 mm untuk sambungan suplai berdiameter besar. Lihat Produk →

Ketika Distributor Membagi Aliran

Distributor dua arah tidak mengurangi separuh kerugian gesekan. Di bagian hulu pemisahan, jalur suplai membawa jumlah kedua aliran, dan total itulah yang dimasukkan ke dalam rumus. Dua jalur serangan 150 gpm yang disalurkan dari satu jalur suplai berarti 300 gpm, atau Q dari 3, dalam perhitungan suplai. Untuk selang suplai 2,5 inci sepanjang 200 kaki, kerugiannya adalah 2 x 9 x 2, atau 36 psi, bahkan sebelum salah satu garis serang dipertimbangkan. Tambahkan kehilangan alat pada distributor dan tekanan panel akan meningkat lebih jauh.

Lima Kesalahan Kerugian Gesekan yang Muncul di Fireground

1. Menggunakan gpm, bukan ratusan gpm. Memasukkan 150 alih-alih 1,5 akan memperbesar hasilnya seratus kali lipat dan mengirimkan tekanan panel ke angka yang tidak berarti.
2. Melupakan ketinggian. Kenaikan setinggi 40 kaki menambah sekitar 20 psi, dan pipa tegak atau tata letak di bawah permukaan tanah mengubah tanda istilah tersebut.
3. Memperlakukan koefisien yang dipublikasikan secara tepat. Selang yang lebih tua, selang yang tertekuk, lapisan yang rusak, dan kopling yang terbatas semuanya mendorong kerugian nyata di atas nilai yang dihitung, itulah sebabnya banyak departemen menambahkan margin 10 hingga 15 persen pada selang yang panjang.
4. Mengabaikan kehilangan alat. Setiap perangkat antara pompa dan nosel mengonsumsi tekanan yang tidak termasuk dalam rumus gesekan.
5. Menggunakan kembali pengaturan pompa dari tata letak yang berbeda. Pengaturan yang berfungsi untuk selang 1,75 inci sepanjang 200 kaki salah untuk selang 300 kaki, dan salah lagi jika nosel diganti.

Tekanan Nosel Sesuai dengan Anggaran yang Sama

Tekanan nosel bukanlah kehilangan gesekan, tetapi keduanya bersaing untuk mendapatkan keluaran pompa yang sama. Nosel dengan nilai 100 psi memerlukan 100 psi pada saluran masuknya, dan setiap psi yang hilang dalam selang keluar dari jangkauan dan penetrasi aliran.

Nosel yang dapat disesuaikan biasanya bekerja pada 100 psi dan beralih antara aliran lurus, kabut sempit, dan pola kabut lebar. Setiap pola mengubah aliran efektif dan oleh karena itu kehilangan gesekan di bagian hulu, itulah sebabnya pengaturan pompa yang disalin dari bor aliran lurus dapat mengecewakan setelah pola tersebut dibuka. Untuk mengetahui latar belakang bagaimana pola-pola tersebut berperilaku, lihat mode semprotan nosel yang dapat disesuaikan .

Nozzle Aliran Lurus untuk Pemadaman Kebakaran Jarak Jauh Menghasilkan pancaran kolumnar padat dan padat untuk penekanan jarak jauh; beberapa model menyertakan katup bola untuk kontrol aliran cepat dan membantu mencegah lonjakan tekanan. Lihat Produk →

Perangkat aliran lurus dan lubang halus kurang sensitif terhadap efek ini, karena alirannya diatur oleh diameter nosel dan tekanan saluran masuk, bukan oleh pola yang dapat disesuaikan.

Pintasan Lapangan dan Cara Verifikasi Nomornya

Operator pompa jarang berkembang biak di kepala mereka pada jam tiga pagi. Pintasan yang berguna untuk selang 1,75 inci patut diingat: sekitar 15 psi per 100 kaki pada 100 gpm, 35 psi pada 150 gpm, dan 62 psi pada 200 gpm. Untuk selang 2,5 inci, biaya aliran yang sama kira-kira 2, 4,5, dan 8 psi per 100 kaki.

Verifikasi mudah dilakukan di tempat pelatihan. Atur aliran yang diketahui dengan flowmeter inline, baca tekanan pada pompa dan saluran masuk nosel, dan kurangi. Setelah disesuaikan ketinggiannya, perbedaannya adalah hilangnya gesekan nyata selang tersebut pada aliran tersebut. Membandingkannya dengan nilai yang dihitung menunjukkan apakah koefisien yang dipublikasikan masih sesuai dengan selang yang digunakan.

Menjalankan pemeriksaan tersebut setahun sekali akan menyebabkan keausan lapisan, perubahan panjang sambungan, dan batasan apa pun yang disebabkan oleh sambungan atau adaptor yang ditukar tanpa peninjauan.

Menentukan Selang, Kopling, dan Adaptor Dengan mempertimbangkan Tekanan

Rumusnya memberi penghargaan pada tiga kebiasaan spesifikasi. Usahakan lubang kerja sebesar yang dimungkinkan oleh pengoperasian, hindari pengurangan yang tidak perlu antara pompa dan nosel, dan pastikan bahwa setiap kopling dan adaptor cocok dengan selang dan ulir atau standar pengunci yang digunakan.

Poin terakhir ini paling penting dalam proyek internasional, di mana Storz, Machino, NH, dan pola lainnya muncul berdampingan. Adaptor yang melewati standar hanya berguna jika jalur airnya cocok dengan selang yang disambungnya, karena lubang terbatas berperilaku persis seperti selang yang lebih kecil dalam perhitungan.

Jika anggaran tekanan harus mencukupi di lapangan, ada baiknya mengonfirmasi dimensi dan persyaratan aliran sebelum perangkat keras dipesan. Bagikan kondisi pengoperasian dengan tim teknik dan periksa angka-angkanya berdasarkan komponen sebenarnya, bukan berdasarkan tabel umum. Rumusnya tetap sama; hanya input yang berubah.