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消防车那些事儿

2015-03-16金泉毕渊通

专用车与零部件 2015年9期
关键词:云梯消防设备水罐

文_金泉 毕渊通

消防车那些事儿

文_金泉 毕渊通

消防车是近代汽车技术发展与消防需要结合的产物,它不仅能够灭火,而且现在已经具备救援等其他用途。本文详细介绍了消防车的历史由来,全球市场中主要消防车的种类和特点。

消防车,又称救火车,指主要用来执行火灾应对任务的特种车辆。在国外,消防车通常会被归类为消防设备、消防卡车、消防器材一类,不过,它首先是一种基于灭火用途而生产的车辆。此外,多数消防车拥有者(部门、公司)还将消防车用作其他一些用途,比如紧急医疗救助、营救等。值得一提的是,北美地区对于消防车的说法通常是“fire truck”,而不是“fire engine”,不过在全球其他国家,“fire truck”和“fire engine”都指的是消防车。

在用途方面,消防车的首要用途就是将消防人员运送到事故现场,提供所须的水、泡沫、干粉等灭火介质,并且车上携带消防人员常用的一些工具。消防车通常携带的工具主要是用于灭火、救援等任务,其中包括消防钢梯、自给式呼吸器、排烟通风设备、急救包、液压破拆工具等。

很多消防车都是基于一般卡车底盘改装而成,不过根据具体的应用领域不同,车辆上装有所差别。这些车辆通常都有明显的警报系统和视觉警示标志,同时,车上还配有双向无线对讲机、移动计算机系统等。

消防车的过去

如今所说的消防车通常指的就是消防汽车。而在以内燃机为动力的汽车出现之前,人们早已开始尝试把专门救火用具安装在运输工具上,以便火灾发生时能及时赶赴现场。

早期的灭火设备比较简单,基本上就是一个类似注射器的喷射系统,直到公元前2世纪左右,亚历山大大帝时期的克特西比乌斯发明了第一个灭火水泵,同时期的赫伦利用这种灭火水泵创造了早期灭火工具的雏形。16世纪,灭火水泵得到了进一步发展,有记录显示,这种改进型的灭火设备分别于1518年和1657年在德国的奥格斯堡和纽伦堡出现过。一本著于1655年的著作表明,那个时期就已经有能够把水喷到12 m高度的灭火设备,但这种设备是否是便携式的,书中并没有交代。

另外,根据当时美洲的殖民法律,每家每户门前都要放一桶水,以防在夜间失火时使用。一旦有地方失火,这些水桶就会派上用场,最初“救火列队”的灭火形式就是从这里来的。1654年,波士顿率先引进了新型的消防设备,1719年费城也开始采用由Joseph Jencks发明的一种手动泵水的消防设备,而在此之前,纽约也引进了2台新型消防设备。

1730年,Richard Newsham在伦敦发明了新型消防设备,第1款下线的产品被投入到纽约市,6年后纽约市成立了纽约志愿消防局。后来,本杰明·富兰克林发现灭火工作需要大量的人力和一定的技巧,1737年,他决定成立有组织的消防队。1743年,北美有了第1款本地生产的消防设备,它的创造者是Thomas Lote。不过,这种设备也被当时的人们称为“手动浴缸”,因为这套系统由一个喷水泵和大型储水缸组成,喷水泵需要人工操作,储水缸里面的水则需要“救火列队”补给。灭火时,喷水泵下方与储水缸连接,泵出水灭火。1822年,新型灭火设备成功地解决了水源补给的问题,因为它可以从有水源的地方泵水,而“救火列队”也因此退出历史舞台。1822年,费城本地的企业Sellers and Pennock公司生产了一款名为“The Hydraulion”的消防设备,这套设备是第1款具备吸水功能的消防设备。

这些早期的消防设备要么很小,要么需要由4个成年人搬动,要么是需要用滚木拖动到火灾现场,后来消防设备越来越大,需要用马车来拉。记载在册世界第一辆消防车,是1518年受德国奥格斯堡市的委托,由做金属工艺品的手艺人安特尼·布拉特纳制造的。据《奥格斯堡市工艺史》一书记载,这辆消防车是将用杠杆操作的大型水泵装在车子上组成的。其动力则是用马匹来牵引。再后来,消防车辆开始使用蒸汽机自我驱动。据称,John Ericsson是北美第1台蒸汽机驱动消防设备的发明者,而英国的同类产品是1829年在伦敦出现的,发明者是蒸汽机工程师John Braithwaite。但这种车仍然要由马匹牵引,后部装有1台以煤为燃料、装有一根软水龙带、用10 PS双缸蒸汽机驱动的消防水泵。

1835年,美国纽约成立了世界上第1支专业化的消防队,开始时编制只有4人。他们领取预付的工资,专门从事救火工作。次年,这支消防队增加到了40人。后来定名为“消防警察”,纳入城市警察的序列。

19世纪中叶以前,多数消防设备都是人工操作的,后来改用马车托运,大大提高了消防设备赶赴现场的响应速度。1841年,纽约市出现了第1款蒸汽机自我驱动的消防设备,很不幸的是,这款设备后来由于消防员的操作不当最终损坏无法使用。20世纪初,机械化的消防设备终于登场。

1898年在法国凡尔赛举办的展览中,法国里尔的甘比尔公司展出了世界最早的消防汽车,尽管它很原始也不完善。

1901年,英国利物浦的洛亚尔·卡利迪公司生产出的消防汽车,被利物浦市消防队所采用。同年8月,这台消防汽车首次出动执行任务,驾驶员乔治·贝克特尔没等消防队员全上车,就把车开动起来。由于车速很慢,没上去车的消防队员从后面追上来,都跳上了汽车。当这台消防汽车到达火灾现场时,连后续的消防马车也都赶到了。据说它在行走时,还接连不断地回火,因此人们给它起个外号叫作“放屁的阿尼”。

1905年,将内燃机汽车与消防设备相结合的想法率先在杂志上出现,这立刻吸引了很多人的关注,随后很多集成了消防设备的卡车开始在英国出现。同年,曼彻斯特的Knox汽车公司开始销售被认为是世界上第1款现代消防车的产品。1年后,美国伊利诺伊州斯普林菲尔德市消防队开始引进Knox生产的消防车。

与现在大家熟悉的消防车不同,当时的消防车并没有给消防员提供可以乘坐的、封闭的驾驶室或乘客舱,消防员们搭乘早期的现代消防车只能站在车辆两侧的踏板上,或者站在车辆后面的暴露平台上,而这也给消防员带来了极高的风险,当车辆急转弯时甚至有消防员被甩出去,其后果可想而知。

到了20世纪20年代,完全靠内燃机工作的消防车开始出现。这时的消防车结构简单,大多是在已有的卡车底盘上改装的,车上安装了水泵及附加水箱,车身外侧挂有消防梯、消防斧、消防水带等。

在消防装备方面,早期的消防车只是使用水箱作为灭火水源,水流通过木质管子在街道上装到水箱中,再由简单的泵水装置通过直接插入水箱的消防水带泵出。后来的消防车供水系统与增压的消防栓能组成工作系统,当消防警笛响起时,消防栓开始增压,不过这种系统的可靠性并不高。今天的消防栓系统已经装配了阀门,以保证消防栓时刻都能增压,而且能够根据需要增加水压。消防栓增压系统很大程度上减轻了消防水带泵水灭火的工作量,不过也有很多郊区用的消防车仍然采用水箱或其他水源泵水的方式。另外在高空消防救援方面,19世纪末,随着高层建筑的增多,人们开始考虑到这一问题。起初大家使用的是人工扩展的梯子,但随着时间推进,梯子的长度和质量都开始增加,人们只能为梯子专门装配2个大车轮,挂在消防车的后面,这样的设计不仅不方便而且十分显眼。不久以后,可旋转的消防梯出现,它不仅能伸得更长,而且是机械系统操作,同时还能装在消防车上,这样就看起来十分协调。

第二次世界大战以后,可旋转式消防梯由高工作业平台生产商提供,这样,云梯消防车就能达到高处救援消防,而高空作业平台也能扩展到之前难以达到的高层建筑物的死角。

科技的发展不仅有力推进了消防车技术的发展和进步,而且不断提高着消防救援工作的效率,经过长时间的演变和发展,今天的消防车辆已经可以根据具体用途细分到不同种类,更高的针对性也增加的消防救援工作的及时性和有效性。

消防车的今天

正如前文所述,一般消防车的首要用途是用于灭火使用,运送消防员、装备消防设备也是必要的功能。消防车上所携带的工具更大程度上依赖于消防站的规模大小以及消防站主要应对的出警情况。例如,消防站周围有一些大型的水体或河流,他们的消防车就需要配备一些相应的水上营救装备。一般消防车上配备的通用装备包括消防钢梯、液压破拆工具、探照灯、消防水带、自给式呼吸器、热成像相机等。消防车种类多样,功能复杂,可依据不同的标准进行分类,其中按消防车底盘承载能力分类包括微型消防车、轻型消防车、中型消防车、重型消防车;按外观结构可分为单桥消防车、双桥消防车、平头消防车、尖头消防车;按灭火剂分类又可分为水罐消防车、干粉消防车和泡沫消防车。按水泵在消防车上的安装位置分类可以分为前置、中置、后置、倒置泵式消防车。

消防车携带装备的布局方式一般由消防站根据自己的需要决定。例如,位于城市区域的消防站处理火灾意外的情况并不算多,多数情况下是非火灾意外,可能是危险品转移或清理,交通意外或建筑物坍塌的技术性营救;而位于非城市地区消防站更多时候需要到偏远地区执行任务,或者扑灭森林火灾。

一些消防车装备了固定式的消防水炮,它可以用集中的水流精准指向需要灭火的地方。除此之外,消防车还会配备小口径消防水带,水带连接到消防车上的水罐,可以保证消防车到达事故现场的第一时间就能利用集中的水流进行灭火。当车载水罐中的水耗尽时,小口径消防水带可以连接到其他固定的消防栓或者供水用的后援消防车上,还可以利用河流、水库等其他水源通过泵水的方式取水灭火。

就全世界范围来看,除了常规型式的多功能集成式消防车外,还有以下几种类型。

1.举高类消防车

(1)消防梯可旋转式消防车。

消防梯可旋转式消防车可能是其他种类消防车中最容易被人记住的一种,因为它的用途非常特殊,它通过电动控制的消防云梯直达高处的起火点,而普通消防车上装备的消防钢梯则很难达到这一高度。消防梯可旋转式消防车一是可以帮助消防员和受灾者进出火灾现场,二是提供灭火制高点,三是提供可以排烟和现场侦查的平台。

这种消防车的命名主要是因为消防车底盘后部上方安装了能够旋转的大型消防云梯,并且可以在固定的底座上旋转。为了增加消防云梯的延展长度,这些梯子通常都是电子控制的,现在多数电控消防云梯是采用液压或者气动的。通过机械结构的优化,现代的消防梯可旋转式消防车的消防云梯更长、更坚固。有些消防梯可旋转式消防车也装备了消防水带或者其他装备。

在这种车型中,有的消防云梯也布置在驾驶室的后方,这种中置式的布置方法主要用在轴距短一些的消防车上,在某些情况下,这种布置方式可以使消防云梯更加稳固。

现在很多消防梯可旋转式消防车都配备了泵水系统,有些车型甚至还配备了水罐,然后通过与其匹配的延长水管将水流直接通向消防云梯远端的消防员位置。在一些情况下,消防云梯顶端可能还会装备监视器以方便观察情况。还有一些此类消防车上装备了简单的水管固定装置,并配以手动操作的软管盘,固定延长的消防水管。

在美国,消防梯可旋转式消防车会根据使用功能的不同分为四合一或五合一功能消防车(包括5种主要功能:泵浦、车载水罐、消防水带、高空设备、地面消防梯),并且会装备其他额外的装备。

(2)牵引类高空消防车。

牵引类消防车有很多种,其中比较常见的是牵引式高空消防车、牵引式云梯消防车、吊钩云梯消防车,这类消防车一般都有一个特殊的可旋转的云梯安装在半挂牵引车上。与商用车上的半挂车不同,牵引类消防车的牵引车和挂车部分十分牢靠地连接在一起,想要分开它们必须使用专用的工具。牵引类消防车由2个驾驶员操作,可以分别操作前方的驾驶系统和后方的消防装备。

衡量牵引式消防车主要性能的指标之一是车辆的机动性。牵引车的全轮转向系统能够保证车辆在狭窄的街道和高楼林立的住宅区进行大角度的转向。另一个衡量指标则是它的半挂车长度,一般来说半挂车部分的长度都会超过15 m,并且装备额外的工具和器材。极限长度下,牵引式消防车后方半挂车最多有14~18 m3的可用空间,即便是前方的牵引车驾驶室内也能具备1.1~1.7 m3储物空间。

在美国,有些消防站会选用五合一功能牵引式消防车,这样车辆就可以加装车载水罐。这种设计的车辆特别适合那些人员不是很多的消防站,多功能集成能够使消防车辆最大程度地发挥作用。

(3)登高平台消防车。

此类消防车的显著特征是有一个消防云梯平台,并且在消防云梯顶部安装有一个篮子状或桶装的装置,这为消防员提供了一个在高处可以操作的平台,有些车辆上还装备了用于营救的下垂吊钩和绳索。

也有一些登高平台消防车不是采用梯子与登高平台组合的方式,而是可以折叠伸展臂的剪叉式平台,后者相比前者有一个明显的优点:在高空有障碍物时,剪叉式平台能够直升直降,避开障碍物的干扰。

2.救援消防车

救援消防车通常都是由专业营救机构、救援队、技术救援机构采购的,这种车辆装配有特殊的消防装备。它在设计上首先要满足装备应对交通事故中车辆破拆、狭窄空间营救、绳索救援、水上救援、楼房坍塌救援等用途的各种技术救援设备。

除了消防和救援机构拥有救援消防车外,很多轨道交通和铁路单位也有自己的特定的消防救援队。例如铁路救援队的救援消防车可能装备有处理火车事故的液压千斤顶,这样就能将发生故障的火车头举起或者平移,这些车辆也有可能装备处理油罐车事故的相关装备。

3.野外消防车

野外消防需要面对复杂的道路状况和陡峭的路面,在遇到陷车等状况时车辆能够自我脱困;它们也需要具备其他车辆所不能的复杂路况地区紧急事故救援的响应能力。因此,这种车辆需要匹配高通过性的车轮和悬架系统。四轮驱动系统一般是这类车辆的标准配置。野外消防车搭载的发动机一般比标准消防车要小,它们面对的状况多数是野外火灾或者森林火灾。野外消防车还能一边行驶一边喷水,这与常规消防车有很大不同,后者只能在静止时实施喷水灭火作业。行走作业的方式可以在森林火灾中发挥很大作用,有效控制过火面积。

4.后援消防车

后援消防车的功能十分丰富,有的车辆是为消防车辆提供燃油补给,有的是为消防车辆补给泡沫、干粉、二氧化碳、氮气等灭火剂,有的能提供特种规格或特殊用途的灭火和抢险救援器材,有的可以为长时间灭火或抢险的消防员提供基本的生活保障。总之,不同的后援消防车有着不同的具体特殊用途。

不过,后援消防车也有采用模块化功能组合的。有些后援消防车采用了可更换车厢吊装系统,不同的车厢具备不同的专业用途,即便有些也车厢很少用到,但也不可缺少,这种可更换车厢的模块化设计不仅减少了为满足不同功能而采购整车的成本,同时又满足了各种特殊用途的消防需求。例如,芬兰赫尔辛基消防局就有很多这种车厢可更换的消防车,同时他们也有40多个不同用途的车厢,其中包括了通讯指挥、移动急救室等,这些车厢也能用于存储水、消防泡沫,携带消防水带、水上救援工具、野外泵浦系统等。

5.通讯指挥车

随着科技的进步和对重大事故处理能力提升的需要,越来越多的消防部门开始采用消防通讯指挥车。通讯指挥车最大的优势是在重大事故处置中能够协同各种消防车和救援设备,以提高消防救援效率。为了提高无线电的使用效率,最高指挥官通常需要地面通讯线路、卫星通信、闭路电视系统等多种通讯系统,及时全面了解事故现场的最新情况。通讯指挥车还能用作临时会议室,以便对事故救援进行规划和统筹,保证救援行之有效。

6.水罐消防车

顾名思义,水罐消防车首要用途就是将大量的水运输至火灾现场,保证救火工作顺利实施。在偏远地区不具备消防栓或者野外水源很难泵取的时候,水罐消防车就能派上用场了。

水罐消防车除了装备消防水泵及器材以外,还设有较大容量的水罐及消防水炮等。它不仅能将水和消防人员输送到火灾现场扑救火灾,也可以从水源处吸水直接进行扑救,或向其他消防车和灭火喷射装备供水。

多数水罐消防车配备了车载泵浦系统。这些水泵一般不是直接用作消防灭火使用,而是将消防栓或者其他水源处的水泵到水罐中。有些地方发生洪水时,水罐消防车还能提供生活用水。

多数水罐消防车侧面或后面设有快速排水口,有了这个排水口,上千升的水能够在很短时间内就能排空。在容量方面,水罐消防车一般至少能够装水3 800 L。

7.机场消防车

机场消防车是专门针对机场火灾而设计的,这些车辆一般都具备非常好的通过性,以便在机场及其周边地区的崎岖路面实施消防作业。大容量的泡沫存储罐是机场消防车的必备装备,高压泵和水量/泡沫量监视系统也必不可少。新型机场消防车已经开始采用泡沫干粉联用系统和碳酸氢钾干粉灭火剂,并且通过液膜形成泡沫灭火器喷射,新技术的采用大大减少了灭火时间。这些灭火特性使得机场消防车有能力处置飞机迫降、迫降后起火等各种事故。

除了以上介绍的几种消防车,全球消防车市场中还有其他很多种类的消防车。例如警用消防车、消防侦察车、军用消防车,以及营救及救火机器人等消防设备。

目前看来,消防车的种类细分和技术发展仍然在继续,而随着各项性能的增强,消防车救援能力也是越发强大。随着科技的进步,未来的消防车究竟能发展到何种程度,谁也难以准确预测,只能且行且看。

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