Vannføring og trykktap del 4 av 6

Dag Myhr, underbrannmester, Oslo brann- og redningsetat

Når vi på et brannsted skal bruke motorpumper og brannslanger, vil det raskt melde seg en del spørsmål:

• Hvor mange strålerør trengs det ?
• Hvor store strålerørsmunnstykker eller annen vannføring i strålerøret er nødvendig ?
• Blir det stort nok arbeidstrykk i strålerørene ?
• Hvor stort trykktap vil det bli i slangeutlegget ?
• Er det stort nok trykk fra brannventilen, eller må det trykkforsterkning til ?
• Er det tilstrekkelig med én motorpumpe, eller må det brukes to eller flere i serie ?
• Hvor må i så fall motorpumpen plasseres i et seriekjøringsutlegg ?
• Bør det benyttes dobbelt slangeutlegg ?
• Blir det nok vann til at slangeutlegget kan forgrenes til flere utlegg ?

I en brannsituasjon svarer erfarne brannmannskaper på disse spørsmålene ved å bruke «grovt skjønn». Men for i det hele tatt kunne ha noen formening om spørsmålene og gjøre dette mest mulig riktig, er det påkrevd at man kjenner til de forskjellige faktorene som innvirker på vanntrykk, vannmengde og det trykktapet som oppstår i brannslanger når vi transporterer vann.
Når vi snakker om vanntrykket som motorpumpen leverer fra seg, dvs. trykket i strålerøret før vannet forsvinner ut i det fri eller det trykket som «forsvinner» i brannslangen når vi transporterer vann, måler vi dette vanligst som trykk pr. flateenhet med «kp/cm2» eller «mVS» som står for meter vannsøyle. En del manometre på motorpumper kan også ha betegnelsen «bar».
I beregningssammenheng er det lettest å benytte seg av mVS, der 10 mVS er det samme som 1 kp/cm2 eller 1 bar.

Transporterer vi vann gjennom brannslanger fra en brannventil/hydrant og frem til en motorpumpe eller et strålerør, så er det trykkenergien i vannet som sørger for dette. Jo større mengder vann vi vil transportere, jo mer kraft koster dette. Trykket i slangen blir altså mindre jo lenger vi kommer ut i slangeutlegget. Dette har sin forklaring i at det er friksjon mellom vannet og den innvendige slangeveggen. Dette blir vanligvis omtalt som strømningstap / trykktap i slangen.
Kjenner vi ikke til hvilke faktorer som påvirker strømningstapet / trykktapet når vi transporterer vann gjennom brannslanger, kan vi få store problemer med utførelsen av slokningsarbeidet.
Det er utarbeidet tabeller som sier oss hvilket strømningstap vi har i de forskjellige brannslanger ved de forskjellige vannføringer.

De viktigste faktorer som innvirker på strømningstapet / trykktapet er:
 

– Slangens lengde

Trykktapet øker parallelt med lengden av slangen, altså dobbel lengde – dobbelt trykktap.

– Slangens diameter

Det er mindre trykktap i en slange med stor diameter enn en med liten diameter.

– Vannføringen

Denne gjør et vesentlig utslag på trykktapet da dette øker til det firedobbelte når vannføringen bare økes til det dobbelte !

– Slangens innvendige ruhet

Gummierte innvendige flater har mindre trykktap enn ugummierte.

– Retnings- og tverrsnittsforandringer

Slanger som ligger i «knekk» og krappe retningsforandringer forårsaker trykktap.

Terrengstigning / høydeforskjell har også innvirkning på det trykket vi har til disposisjon fra en brannventil eller motorpumpe. Er det for eksempel brann i 3. etg. i en bygning og den loddrette høydeforskjellen fra brannventilen eller motorpumpen er på 10 meter, vil det koste oss et trykk på 10 mVS for å løfte vannet opp. Det koster altså 10 mVS trykk for hver tiende meter loddrett høyde vi må løfte vannet.

Vanntrykket i strålerøret, eller vanligst omtalt som strålerørstrykket, vårt viktigste arbeidsredskap for å kunne slokke en brann, er avhengig av et visst trykk for å kunne kaste vannet av sted og «forstøve» dette riktig. I norske brannvesen benyttes det en rekke forskjellige strålerør. De tradisjonelle strålerørene med trinnmunnstykker som har blitt brukt i en årrekke, og som fortsatt er i bruk i landets brannvesener og Sivilforsvaret, har en utløpsdiameter på strålerørene for 65 mm. slanger på 12, 16, 19 og 25 mm.
For 38 mm. slanger er utløpsdiametrene 7, 10 og 14 mm. Disse har et ideelt arbeidstrykk på ca. 40 mVS.

I den senere tid er det «Akronstrålerøret» som mer og mer har tatt over. Dette gir en mye bedre vannforstøvning, og skal ha et arbeidstrykk på 60 – 70 mVS.
«Akronstrålerøret» har også den fordelen at man kan ved et enkelt håndgrep kan regulere vannføringen i strålerøret.
«Akron 1702» som ofte benyttes sammen med 38 mm. slanger har tre innstillinger som gir:             75 – 155 – 230       l/min.

«Akron 1720» som ofte benyttes sammen med 65 mm. slanger har fire innstillinger som gir:
115 – 230 – 360 – 475 l/min.

Man må ikke forveksle strålerørstrykket med den reaksjonskraft som virker i motsatt retning av strålens kasteretning. Man må være klar over denne reaksjonskraften spesielt når man arbeider på tak eller i stige, eller ved bruk av vannkanoner med stor vannføring som er plassert løst på bakken.
Reaksjonskraften = 1,5 . d2 . p der strålerørstrykket p oppgis i kp/cm2 og strålerørsdiameteren d oppgis i cm.
Har vi for eksempel en vannkanon med 25 mm diameter på munnstykke og et strålerørstrykk på 70 mVS, vil den kraften som virker «bakover» bli: 1,5 . (2,5 . 2,5) . 7 = 65 kp.
Man skjønner da raskt at slike vannkanoner må sikres på en trygg og sikker måte.

Vi har nå raskt gått i gjennom de vanligste trykkfaktorer vi har med å gjøre når det gjelder transport av vann i brannslanger, løfting av vannet i loddrett høyde og det vi sitter igjen med til strålerørstrykk.
Dersom det er en motorpumpe som er trykk-kilden, så fordeles utgangtrykket fra denne til disse arbeidsoppgavene.