Гидрант пожарный подземный

Полезная модель относится к области водоснабжения и может быть использована в устройствах, предназначенных для отбора воды из водопроводной сети с целью пожаротушения.
Для отбора воды при тушении пожаров применяются пожарные гидранты, которые осуществляют отбор воды из водопроводной сети для пожаротушения.
Конструктивно гидранты выполняются в соответствии с ГОСТ 8220-85 Гидранты пожарные подземные. Технические условия. Как однотипные изделия с незначительными изменениями.
Известен подземный пожарный гидрант, также изготавливающийся по ГОСТ 8220-85 (Полезная модель РФ №21744 «Гидрант пожарный подземный», опубликовано: 20.02.2002 Бюл. №5).
Надежность работы гидранта, в том числе в условиях зимнего времени обеспечивается его подземным исполнением (в колодцах). Однако конструкция гидранта пожарного подземного ГОСТ Р 53961-2010 устроена так, что во внутреннюю полость его клапана при водоразборе через резьбовые соединения может попадать вода. В зимний период возможно замерзание воды во внутренней полости клапана, попавшей через резьбовые соединения, и его разрыв по причине увеличения объема замерзающей воды, после чего клапан теряет работоспособность, что приводит к потерям воды из водопроводной сети, из-за повреждения и протечке клапана, а также необходимости в ремонте гидранта и не возможности его использования к пожаротушению, при необходимости.
Задача повышения надежности срабатывания в условиях отрицательных температур поставлена в патенте Полезная модель РФ №122101 «Гидрант пожарный подземный, клапан гидранта пожарного подземного, патрубок гидранта пожарного подземного, опорное кольцо гидранта пожарного подземного и муфта гидранта пожарного подземного», опубликовано: 20.11.2012 Бюл. №32.
Задача решена применением новых материалов, а именно полиамида ПА-6, из которого изготовлены муфта и опорное кольцо гидранта. Не подверженные коррозии резьбовые поверхности клапана обеспечивают повышение его эксплуатационных качеств и ремонтопригодность, а высокие антифрикционные свойства позволяют снизить коэффициент трения и уменьшить износ поверхностей трения.
Предложенное решение, хотя и повышает надежность резьбовых соединений, но полностью не исключает попадания воды и ее замерзания во внутреннюю полость клапана пожарного гидранта.
Задачей полезной модели является повышение надежности работы пожарного гидранта в зимнее время.
Технический результат: снижение аварийности на водопроводных сетях и сохранение высокой готовности пожарных гидрантов к использованию для пожаротушения.
Задача решается следующим образом:
Гидрант пожарный подземный, выполнен в виде корпуса с крышкой и с расположенными внутри корпуса штангой со шпинделем и клапаном, с уплотнительным кольцом, патрубком с седлом, и подставкой. При этом во внутренней полости клапана имеется вставка клапана пожарного гидранта, выполненная из упругого полимерного материала. Вставка клапана пожарного гидранта представляет собой трех ступенчатый диск с центральным отверстием под шпиндель. Диаметр средней ступени равен максимальному диаметру образующей внутренней поверхности полости клапана, а диаметры верхней и нижней ступеней находятся в пределах от 0,5 до 0,7 диаметра средней ступени.
В качестве упругого полимерного материала применяется вспененный пенополиэтилен с закрытой ячеистой структурой.
Сущность устройства иллюстрируется чертежами:
Фиг. 1 Конструкция пожарного подземного гидранта по ГОСТ Р 53961-2010
Фиг. 2 Схема попадания воды во внутреннюю полость клапана через резьбовые соединения
Фиг. 3 Разрыв клапана при замерзании воды, накопившейся в его внутренней полости
Фиг. 4 Схема размещения вставки клапана пожарного гидранта
Фиг. 5 Схема деформации вставка клапана пожарного гидранта от расширения воды при замерзании
На фигуре 1 показана конструкция пожарного гидранта. 1 крышка; 2 - ниппель; 3 - штанга; 4 - корпус; 5 - шпиндель; 6 - патрубок; 7 - седло; 8 - кольцо уплотнительное; 9 - клапан; 10 - подставка
На фигуре 2 и 3 показано пути попадания воды и последствия замерзания ее в зимнее время.
На фигуре 4 представлена схема расположения вставки в полости клапана пожарного гидранта. 9 - клапан; 11 - вставка клапана пожарного гидранта.
На фигуре 5 представлена схема деформации вставки при замерзании воды. 9 - клапан; 11 - вставка клапана пожарного гидранта; 12 - лед (увеличивший объем); 13 - опасные направления расширения воды при ее замерзании; 14 - наклонные поверхности
Устройство работает следующим образом.
Вставка представляет собой сплошное объемное тело из вспененного полимера с закрытыми порами, состоящее из трехступенчатого диска с центральным глухим отверстием для возможности продольного перемещения шпинделя 5 (Фиг. 1). В полость клапана вставка помещается через резьбовое отверстие путем упругого деформирования вставки. Введение ее в резьбовое отверстие в полость клапана и восстановления ее первоначальной формы внутри полости клапана, благодаря упругим свойствам материала вставки;
Расположенная во внутренней полости вставка клапана при замерзании воды, увеличиваясь в объеме деформирует вставку, в результате чего сам клапан не будет разорван. Благодаря средней ступени диска, имеющего наибольший диаметр вставка, при размещении ее во внутренней полости клапана обеспечивает ее центровку относительно плоскости максимального диаметра образующей внутренней поверхности полости клапана, что дает возможность обеспечения скользящего перемещения расширяющейся при переходе в твердую фазу воде по наклонной. На Фиг. 5 показана работа вставки при замерзании воды. Лед в результате линейного расширения соскальзывает по направлению от оси к периферии по наклонным поверхностям 14 (Фиг. 5), сжимая упругую вставку 11 (Фиг. 5) и не создавая напряжений во внутренней полости клапана, вызывающих его разрыв.