Пожарный рукав

Полезная модель относится к противопожарному оборудованию, в частности к конструкции напорного пожарного рукава и предназначена для тушения пожаров на территориях и объектах при низких отрицательных температурах окружающей среды.
Известен температуростойкий пожарный рукав (CN 201475527 U, 19.05.2010), содержащий внешний чехол и/или армирующий каркас в виде слоя волоконной сетки, сформированной путем плетения нитей основы и утка, выполненных из высокопрочной полиэфирной пряжи, и внутреннюю полиуретановую трубку. Полезная модель имеет достаточные ударопрочность, устойчивость к давлению, несущую способность и срок службы, а также может гарантировать стабильное качество в диапазоне температур -30°С-140°С.
Недостатком указанного пожарного рукава является недостаточный рабочий диапазон температур.
Известна полезная модель напорный пожарный рукав (RU 130859 U1, 2013 г.). Напорный пожарный рукав, предназначенный для подачи огнетушащей жидкости к месту пожара, содержит чехол и/или армирующий каркас и скрепленный с ним внутренний гидроизолирующий слой. Каркас выполнен из тканого материала полотняного переплетения, состоящего из основных и уточных нитей, при этом уточные нити расположены по окружности сечения рукава и выполнены из сверхвысокомолекулярного полиэтилена или из винилового сверхмодульного материала.
Недостатком указанного напорного пожарного рукава является недостаточная теплостойкость и огнестойкость.
Наиболее близкой является полезная модель напорный пожарный рукав (RU 140574 U1, 2014 г.), предназначенный для подачи огнетушащей жидкости к месту пожара, содержащий чехол и/или армирующий каркас и скрепленный с ним внутренний гидроизолирующий слой. Каркас выполнен из тканого материала полотняного переплетения, состоящего из основных и уточных нитей, при этом уточные нити расположены по окружности сечения рукава, выполнены комплексными и состоят из волокон полиамида и волокон сверхвысокомолекулярного полиэтилена в соотношении 6:1 соответственно, а нити основы выполнены из более дешевого, например, лавсанового волокна. Такое сочетание дает дополнительную возможность снизить себестоимость производства пожарного рукава.
Недостатком указанного напорного пожарного рукава является относительно невысокая удельная прочность и стойкость к абразивному износу нитей из лавсана, а также недостаточный рабочий диапазон температур.
Техническим результатом, достигаемым в полезной модели, является обеспечение возможности противостоять высоким температурам с одновременной стойкостью к низким температурам при сохранении высокой прочности.
Указанный технический результат достигается следующим образом.
2
Пожарный рукав, предназначенный для подачи огнетушащей жидкости к месту пожара, содержит чехол и/или армирующий каркас и скрепленные с ним внутренний гидроизолирующий и наружный защитный поверхностные слои. Каркас выполнен из термостойкой ткани, образованной переплетением основных и уточных нитей комбинированным полотняным переплетением по основе основным репсом и по утку уточным репсом и выполненной из фоновых нитей по основе и утку. Нити по основе и утку состоят из смесовой двухниточной пряжи, включающей параарамидное волокно и полиоксидиа-зольное волокно в соотношении 50×50 с результирующей линейной плотностью 60 Текс и с усилением по основе и утку трощеной комплексной аримидной нитью с линейной плотностью 29,4 текс×2. Процентное соотношение пряжа/нить в составе ткани составляет 75/25, а поверхностная плотность ткани 260 г/м. Плотность нитей в заправке составляет по основе 241 и утку 184 при числе нитей основы 3616 и нитей утка 1840 в 1 м и массе нитей основы 231 г и массе нитей утка 173 г. Ткань каркаса дополнительно обработана, по меньшей мере, одним фторированным синтетическим каучуковым препаратом.
Уникальностью полезной модели является свойство термостойкой ткани противостоять высоким температурам с одновременной стойкостью к низким температурам. Ткань создает стабильный защитный барьер от открытого пламени, при этом она обладает высокой прочностью, относительно небольшим весом, низким коэффициентом трения, сохраняя эластичность при высоких и низких (минусовых) температурах эксплуатации.
Указанные свойства ткани достигаются за счет применения в образующих ее нитях вышеуказанных волокон.
Аримид - термостойкое волокно на основе ароматических полиимидов имеет низкую теплопроводность, исключительную радиационную стойкость, прекрасные электроизоляционные свойства.
Параарамидные волокна обладают термостойкостью, повышенной жескостью, прочностью и низким удлинением, поэтому используются в основном для армирования резиновых технических изделий, пластических масс и волоконной оптики. Для придания эти волокнам приемлемых текстильных свойств изготовлена смесовая пряжа из параарамидных волокон и полиоксидиазольного волокна в соотношении 50×50, масс. %.
Полиоксидиазольное волокно «Оксалон» (Арсенол) отличается достаточно высокой стойкостью к воздействию химических реагентов, хорошими электроизоляционными свойствами, термостабильностью и пониженной горючестью. Но самое главное - это низкий коэффициент трения, которым обладают данные волокна. Текстильные изделия с применением данных волокон сохраняют эластичность при высоких и низких температурах.
Высокая стойкость нитей ткани к абразивному износу увеличит долговечность рукава, снизив его абразивный износ о бетон, грунт, асфальт, если наружной оболочки нет или она повреждена.
Экспериментально определены и доказаны выбранные параметры.
2
Изменение характеристик ткани в других интервалах, кроме указанных: аримидная нить 29,4 текс×2, параарамидное волокно и полиоксидиазольное волокно в соотношении 50×50, масс. %, линейная плотность 60 текс, соотношение пряжа/нить в составе ткани составляет 75/25, поверхностная плотность ткани - не менее 260 г/м, не дает возможность сочетания свойств при повышенных и одновременно пониженных температурах и устойчивость к многократному изгибу (30000 циклов).
Для придания ткани гидрофобных и олефобных свойств на заключительном этапе отделки проводится масловодоотталкивающая обработка хотя бы одним фторированным синтетическим каучуковым препаратом.
Фторированные синтетические каучуки получают благодаря способу радикальной полимеризации простых мономеров в эмульсии с добавлением фтора. Основным сырьем для химической реакции служит винилдефторит, который соединяют с перфторметилвинилом, трихлорэтиленом или гексахлорпропиленом.
В зависимости от компонентов, итоговое вещество может обладать различными свойствами. Вне зависимости от состава, фторкаучуки обладают следующими свойствами:
высокая механическая прочность, один из наиболее важных показателей среди всех эластомеров, благодаря которому значительно уменьшается физический износ изделий даже под действием абразивов;
широкий диапазон рабочих температур, материал невосприимчив к резким перепадам и стабильно сохраняет свои свойства при граничных положительных и отрицательных значениях температуры;
устойчивость к воздействию агрессивных химических веществ, материал также не подвержен разрушению при контакте со смазками, маслами и бензином, что является редкой характеристикой для большинства эластомеров;
полимер не поддерживает горение. Испытания полученной ткани для использования ее в качестве материала пожарного рукава проводились на соответствие требованиям-ГОСТ 5398-76 «Рукава резиновые напорно-всасывающие с текстильным каркасом неармированные», ГОСТ Р 51049-2008 «Рукава пожарные напорные. Общие технические требования. Методы испытаний», ГОСТ Р 53277-2009 «Оборудование по обслуживанию пожарных рукавов» по следующим показателям:
2
устойчивость материала к воздействию теплового потока с поверхностной плотностью: 5,0 кВт/м, не менее 240;
2
40,0 кВт/м, не менее 5;
устойчивость материала к воздействию температуры окружающей среды 300°С в течение 300 с:
разрушения материала (сквозной прогар) - не наблюдалось;
воспламенение - не наблюдалось;
усадка по основе и утку, %, - 0;
снижение физико-механических показателей материала от нормативного значения, %:
а) разрывная нагрузка:
по основе - 0(2060 Н);
по утку - 0(1814 Н);
б) сопротивление раздиранию:
по основе - 0(209 Н);
по утку - 0(104 Н);
устойчивость материала к контакту с нагретой до 400°С твердой поверхностью в течение 7 с:
разрушения материала (сквозной прогар) - не наблюдалось;
воспламенение - не наблюдалось;
снижение физико-механических показателей материала от нормативного значения, %:
а) разрывная нагрузка:
по основе - 0(2516 Н);
по утку - 0(1940 Н);
б) сопротивление раздиранию:
по основе - 0(231 Н);
по утку - 0(180 Н);
устойчивость ткани к однократному воздействию открытого пламени в течение 5 с:
остаточное горение и тление отсутствует.
Оценка устойчивости к многократному изгибу 30000 циклов на разрушение материала (сквозные разрушения и трещины нитей основы и утка) показала его отсутствие на всех образцах.
Нормативные значения физико-механических показателей для БОП составляют:
разрывная нагрузка:
по основе не менее 1000 Н
по утку не менее 800 Н
сопротивление раздиранию:
по основе не менее 80 Н
по утку не менее 60 Н.
Результаты испытаний и физико-механических исследований термостойкой ткани свидетельствуют о том, что ткань полностью соответствует предъявляемым стандартам и может быть использована в качестве материала чехла пожарного рукава в условиях действия очень низких температур (до минус 60°С), а также очень высоких температур (до 300°С).