nghiên cứu hoàn thiện thiết kế và chế tạo xe chữa cháy tí hon tina - m. phụ lục

Mục 3.1-TCVN 5760:1993:Khi thiết kế hệ thống chữa cháy phải căn cứ vào loại đám cháy, tính chất nguy hiểm của đám cháy, khối lượng chất cháy và hiệu quả chữa cháy của hệ thống.. Mục 4.4

BÁO CÁO NGHIỆM THU

ĐỀ TÀI: “NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO XE CHỮA

CHÁY TÍ HON Tina-m”

PHỤ LỤC 1 TIÊU CHUẨN – QUY ĐỊNH VỀ PHƯƠNG TIỆN PHÒNG CHÁY VÀ CHỮA CHÁY

1 Tiêu chuẩn-quy định về phương tiện Phòng cháy và Chữa cháy có liên quan:

Những tiêu chuẩn và quy định nhà nước hiện hành chuyên ngành PC&CC có liên quan đến việc thiết kế, lắp đặt, vận hành và sử dụng xe chữa cháy cỡ nhỏ:

1 TCVN 7435:2004 (phần 1, 2) - Phòng cháy, chữa cháy – Bình chữa cháy xách tay và

xe đẩy chữa cháy - Phần 1: Lựa chọn và bố trí;

2 TCVN 7026:2002 – Phòng cháy, chữa cháy – Bình chữa cháy xách tay và xe đẩy chữa cháy – Phần 1:Kiểm tra và bảo dưỡng;

3 TCVN 7027:2002 – Chữa cháy – Xe đẩy chữa cháy – Tính năng và cấu tạo;

4 TCVN 3890 – 84 – Phương tiện và thiết bị chữa cháy – Bố trì, bảo quản, kiểm tra, bảo dưỡng;

5 TCVN 5739 – 1993 – Thiết bị chữa cháy – Đầu nối;

6 TCVN 5760 – 1993 – Hệ thống chữa cháy – Yêu cầu chung về thiết kế, lắp đặt và sử dụng;

7 TCVN 6100 – 1996 – Phòng cháy chữa cháy – Chất chữa cháy – Cacbon Dioxit

8 Thông tư số 04/2004/TT-BCA ngày 31/3/2004 của Bộ Công an – Hướng dẫn thi hành nghị định số 35/2003/NĐ-CP ngày 4/4/2003 của Chính phủ quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Phòng cháy và Chữa cháy

2 Yêu cầu cụ thể:

Thông qua việc khảo sát các tiêu chuẩn chuyên ngành có liên quan, nhóm nghiên cứu xác định các yêu cầu đối với việc thiết kế, gia công và sử dụng xe chữa cháy tí hon SAMCO

Tina-m như sau:

2.1 Yêu cầu về thiết kế:

1 Mục 3.1-TCVN 5760:1993:Khi thiết kế hệ thống chữa cháy phải căn cứ vào loại đám

cháy, tính chất nguy hiểm của đám cháy, khối lượng chất cháy và hiệu quả chữa cháy của hệ thống

2 Mục 3.2-TCVN 5760:1993: Hệ thống chữa cháy gồm có:

− Bộ phận báo động

− Bộ phận điều khiển

− Bộ phận cung ứng, dự trữ chất chữa cháy

Báo cáo nghiệm thu – PL1 – Trang 1/5

− Bộ phận phân bố chất chữa cháy và đầu phun lăng phun

− Bộ phận đường ống

− Bộ phận cung ứng điện

Ở các hệ thống chữa cháy bằng tay và bán cố định cho phép bỏ bớt các bộ phận xét thấy không cần thiết có trong hệ thống

3 Mục 3.3-TCVN 5760:1993: Khi thiết kế các hệ thống chữa cháy phải đảm bảo lưu

lượng chất chữa cháy Lưu lượng chất chữa cháy phụ thuộc vào loại chất chữa cháy, chất cháy, diện tích và thể tích cần chữa cháy

4 Mục 3.4-TCVN 5760:1993: Hệ thống chữa cháy phải đảm bảo đủ áp lực đưa chất chữa

cháy vào nơi cháy

5 Mục 6.2.2.1-TCVN 7027:2002: Tầm phun xa của xe đầy chữa cháy loại A không được

nhỏ hơn 6m

6 Mục 3.1.1-TCVN 3890:84: Máy bơm chữa cháy trong diện thường trực phải đảm bảo

hoạt động tốt và được nạp nhiên liệu đầy đủ

7 Mục 3.5-TCVN 5760:1993: Bộ phận cung ứng chất chữa cháy phải đảm bảo hoạt động

thường xuyên và phải có lượng dự trữ phù hợp với từng hệ thống chữa cháy

8 Mục 3.5.1-TCVN 3890:84: Phương tiện dùng chứa nước chữa cháy cần có dung tích ít

nhất 0,2m3

9 Mục 3.6-TCVN 5760:1993:Bộ phận phân bố chất chữa cháy, đầu phun và lăng phun

phải đảm bảo phủ kín chất chữa cháy lên bề mặt chất cháy, diện tích chữa cháy và tỉ lệ phần trăm cần thiết khi chữa cháy thể tích

10 Mục 3.7-TCVN 5760:1993: Phải sử dụng đầu phun và lăng phun phù hợp với từng loại

hệ thống chữa cháy

11 Mục 3.8-TCVN 5760:1993: Bộ phận báo động phải đảm bảo hoạt động bình thường

Khi chữa cháy phải phát tín hiệu báo động

12 Mục 2.6.4-TCVN 3890:84: Tín hiệu báo động có thể dùng chuông, đèn, còi hoặc có

thể kết hợp cả hai thứ chuông, đèn

13 Mục 3.9-TCVN 5760:1993: Bộ phận cung cấp điện phải đảm bảo cung cấp đầy đủ

năng lượng cho hệ thống chữa cháy hoạt động

14 Mục 8.18.1-TCVN 7027:2002: Xe đẩy chữa cháy phải được thiết kế mang toàn bộ tải

về kết cấu, bảo vệ các bình chứa, bộ phận ống mềm và tất cả các chi tiết khác khỏi bị

hư hỏng

15 Mục 8.18.2-TCVN 7027:2002: Xe đẩy chữa cháy phải được thiết kế để kéo và đẩy dễ

dàng trên các bề mặt bằng phẳng và có độ dốc tới 2%

Báo cáo nghiệm thu – PL1 – Trang 2/5

16 Mục 8.18.3-TCVN 7027:2002: Phải trang bị cơ cấu gá đặt hoặc giữ chắc chắn ống

mềm và lăng phun Kết cấu phải tạo điều kiện dễ dàng cho triển khai nhanh trong trường hợp khẩn cấp với số thao tác là ít nhất

17 Mục 9.1-TCVN 7027:2002: Màu sắc dùng cho thân xe đẩy chữa cháy nên là màu đỏ

2.2 Yêu cầu về lắp đặt:

18 Mục 4.1-TCVN 5760:1993: Chỉ được tiến hành lắp đặt hoặc thay đổi hệ thống chữa

cháy theo hồ sơ thiết kế đã được cơ quan phòng cháy và chữa cháy phê duyệt

19 Mục 4.2-TCVN 5760:1993: Khi lắp đặt hệ thống chữa cháy, các thiết bị phải đảm bảo

độ kín, độ bền nhất là các hệ thống chứa sẵn các chất chữa cháy có áp lực

20 Mục 4.4-TCVN 5760:1993: Sau khi lắp đặt hoàn chỉnh hệ thống chữa cháy phải tiến

hành thử nghiệm, đánh giá chất lượng và các thông số kỹ thuật của hệ thống và phải được ghi vào biên bản nghiệm thu

2.3 Yêu cầu về sử dụng, vận hành:

21 Mục 5.1-TCVN 5760:1993: Chỉ cho phép đưa xe chữa cháy vào hoạt động khi đảm

bảo chất lượng (qua kiểm định phương tiện Phòng cháy và Chữa cháy) và các thông số

kỹ thuật theo thiết kế

22 Mục 5.2-TCVN 5760:1993: Xe chữa cháy phải có sổ theo dõi để ghi chép thông tin về

các hệ thống trên xe Sổ theo dõi do người vận hành bảo quản và ghi chép

23 Mục 5.3-TCVN 5760:1993: Xe chữa cháy phải được định kỳ bảo dưỡng kỹ thuật theo

hướng dẫn của nơi chế tạo, sản xuất

Trường hợp sửa chữa thay thế khi có sự cố phải thực hiện theo đúng hướng dẫn

24 Mục 5.4-TCVN 5760:1993: Sau khi sử dụng xe chữa cháy vào việc chữa cháy hoặc

thực tập, cơ quan quản lý trực tiếp phải nhanh chóng thay thế, sửa chữa nếu thấy cần thiết

25 Mục 5.5-TCVN 5760:1993: Người vận hành xe chữa cháy phải có trình độ hiểu biết

nhất định về chuyên môn và phải nắm được quy trình về vận hành theo bản hướng dẫn của nơi chế tạo, sản xuất

26 Mục 5.6-TCVN 5760:1993: Người vận hành phải thường xuyên kiểm tra khả năng sẵn

sàng chữa cháy của xe theo tài liệu hướng dẫn của nơi chế tạo và các tài liệu có liên quan khác Khi phát hiện các hỏng hóc phải báo ngay cho người có trách nhiệm của đơn vị biết để khắc phục

27 Mục 5.7-TCVN 5760:1993: Người bảo dưỡng kỹ thuật, sửa chữa hoặc thay thế từng

bộ phận của xe chữa cháy phải có trình độ chuyên môn và phải được cấp có thẩm quyền quyết định

Báo cáo nghiệm thu – PL1 – Trang 3/5

3 Đáp ứng của xe chữa cháy tí hon SAMCO Tina-m:

Tiêu chuẩn – quy định Mức độ đáp ứng

Yêu cầu về thiết kế

1 Loại đám cháy, tính chất nguy hiểm

của đám cháy

Xe chữa cháy tí hon SAMCO Tina-m (xe) có chức năng chữa đám cháy mới phát sinh, chữa các đám cháy loại A, B

2 Yêu cầu của hệ thống chữa cháy

gồm:

- Bộ phận báo động

- Bộ phận điều khiẻn

- Bộ phận cung ứng, dự trữ chất chữa

cháy

- Bộ phận phân bố chất chữa cháy và

đầu lăng phun

- Bộ phận đường ống

- Bộ phận cung ứng điện

Các bộ phận được trang bị đầy đủ trên xe

3 Lưu lượng chất chữa cháy Chất chữa cháy (nước và CO2) được vận hành đúng

theo áp lực của bơm và áp suất nén trong các chai

CO2

4 Áp lực đưa chất chữa cháy vào nơi

cháy

− Bơm nước và các bình chứa CO2 đảm bảo đủ áp lực đưa chất chữa cháy vào các đám cháy theo phương pháp chữa cháy: tiếp cận trực tiếp vùng cháy

− Áp lực khí CO2 được điều chỉnh đảm bảo tầm phun xa của lăng cố định từ 10-15m

6 Máy bơm chữa cháy Việc bảo dưỡng, bảo trì máy bơm đảm bảo hoạt động

tốt được quy định trong Sổ tay hướng dẫn sử dụng

7 Bộ phận cung ứng chất chữa cháy Dung tích các bầu chứa, bồn nước và loại bình chứa

CO2 được thiết kế và chọn lựa nhằm đảm bảo đủ nước

và khí CO2 cho việc chữa cháy hiệu quả của xe

8 Phương tiện dùng chứa nước chữa

cháy cần có dung tích ít nhất 0,2 m3 Các bầu chứa nước có dung tích tổng cộng hơn 0,5 m

3

9,10 Bộ phận phân bố chất chữa cháy,

lăng phun Các loại lăng phun được thiết kế phù hợp với phương pháp chữa cháy của xe 11,12 Bộ phận báo động, tín hiệu báo

động

Luôn sẵn sàng hoạt động khi có đám cháy xảy ra, xe

sử dụng tín hiệu đèn chớp và còi hụ làm tín hiệu chữa cháy

13 Bộ phận cung cấp điện Hệ thống điện của xe được thiết kế đảm bảo cung cấp

đầy đủ năng lượng trong quá trình thao tác chữa cháy hiệu quả

14 Xe đẩy chữa cháy phải được thiết kế

mang toàn bộ tải về kết cấu, bảo vệ

các bình chứa, bộ phận ống mềm và

tất cả các chi tiết khác khỏi bị hư

hỏng

Xe thiết kế đảm bảo độ cứng vững, bảo vệ các thiết bị lắp trên xe

15 Xe đẩy chữa cháy phải được thiết kế

để kéo và đẩy dễ dàng trên mặt

phẳng và có dốc tới 2%

Xe được thiết kế có khả năng vượt độ dốc 9% với 4 người kéo, đẩy

16 Phải trang bị cơ cấu gá đặt hoặc giữ

chắc chắn ống mềm và lăng phun Các ống mềm và lăng phun được gá đặt, giữ chắc chắn và triển khai chữa cháy nhanh chóng

17 Màu sắc Xe chữa cháy được sơn nền đỏ, phông chữa trắng

Báo cáo nghiệm thu – PL1 – Trang 4/5

Yêu cầu về lắp đặt

18 Lắp đặt hoặc thay đổi hệ thống chữa

cháy theo hồ sơ thiết kế đã được cơ

quan Phòng cháy và Chữa cháy phê

duyệt

Xe được lắp đặt theo hồ sơ thiết kế đã được Cục Cảnh sát PC&CC kiểm định và cấp phép lưu hành

19 Các thiết bị chữa cháy phải đảm bảo

độ kín, độ bền

Các thiết bị thuộc các hệ thống được thiết kế, lắp đặt đảm bảo bền, tin cậy và độ an toàn khi vận hành

20 Sau khi lắp đặt hoàn chỉnh phải tiến

hành thử nghiệm và đánh giá chất

lượng và các thông số kỹ thuật của hệ

thống và được ghi vào biên bản

nghiệm thu

Thực hiện theo quy trình kiểm định của Cục Cảnh sát PC&CC

Yêu cầu về sử dụng, vận hành

22 Xe chữa cháy phải có sổ theo dõi để

ghi chép thông tin về các hệ thống

trên xe Sổ theo dõi do người vận

hành bảo quản và ghi chép

Sổ theo dõi được cung cấp cùng với Sổ tay hướng dẫn

sử dụng

23 Xe chữa cháy được định kỳ bảo

dưỡng kỹ thuật

24 Sau khi sử dụng xe chữa cháy vào

việc chữa cháy hoặc thực tập, cơ

quan quản lý trực tiếp phải nhanh

chóng thay thế, sửa chữa nếu thấy

cần thiết

Được quy định trong Sổ tay hướng dẫn sử dụng

25 Người vận hành xe chữa cháy phải

có trình độ hiểu biết nhất định về

chuyên môn và phải nắm được quy

trình về vận hành theo hướng dẫn của

nơi chế tạo, sản xuất

− Xe được được thiết kế đảm bảo vận hành đơn giản, không yêu cầu cao về trình độ chuyên môn

− Nơi sản xuất sẽ trực tiếp hướng về thao tác chữa cháy Vận hành xe, thao tác và thực hiện phương

án chữa cháy của xe được thể hiện trong Sổ tay hướng dẫn sử dụng

26 Người vận hành phải thường xuyên

kiểm tra khả năng sẵn sàng chữa

cháy của xe theo tài liệu hướng dẫn

của nơi chế tạo

27 Người bảo dưỡng kỹ thuật, sửa chữa

hoặc thay thế từng bộ phận của xe

chữa cháy phải có trình độ chuyên

môn và phải được cấp có thẩm quyền

quyết định

Được quy định trong Sổ tay hướng dẫn sử dụng

Qua xem xét những Tiêu chuẩn – Quy định về phương tiện Phòng cháy và chữa cháy có liên quan nêu trên có thể kết luận: xe chữa cháy tí hon SAMCO Tina-m đáp ứng đầy đủ các yêu cầu luật định

./

Báo cáo nghiệm thu – PL1 – Trang 5/5

PHẦN 1 THUYẾT MINH TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH và LỰC KÉO ĐẦY

Sau khi cải tiến thiết kế xe chữa cháy tí hon Tina-m, nhóm nghiên cứu tiến hành kiểm tra tính ổn định tĩnh của xe và lực tác động cần thiết để kéo đẩy xe di chuyển đến nơi tác nghiệp

Trong phần này, nhóm nghiên cứu thực hiện tính toán theo điều kiện xe chở chất lỏng Theo đó, tính ổn định được kiểm tra ở 03 trường hợp: (1) Không có nước trong bồn chứa, (2) Bồn chứa 80% lượng nước và (3) Bồn chứa đầy nước

1 Trường hợp không có nước trong bồn chứa:

Bảng 1.1 Bảng trọng lượng, tọa độ trọng tâm và tải trọng phân bố lên các trục bánh xe

Phân bố lên các trục (chiều được tính từ mặt đất lên bánh xe)

Stt Thành phần trọng

lượng

Trọng lượng, kG

Trục 1 Trục 2

Chiều cao trọng tâm h Gi của từng thành phần thứ i,

mm (tính từ mặt đất)

01 Trọng lượng Cụm bơm

02

Bồn nước 400 lít (khối

lượng riêng của nước ở

370C, 1atm là 990 kg/m3)

04 Bầu nước hỗn hợp

07 Bình CO2 5 kG + Vỏ

08

Khung xe:

- Trục bánh xe trước

- Trục bánh xe sau

- Khung đỡ

- Mô vè

39

36

41

12

39

0

17

7

0

36

24

5

680

Trọng lượng bản thân G 0 679 207 472 hG = 723

1.1 Xác định tọa độ trọng tâm:

1.1.1 Tọa độ trọng tâm theo chiều dọc của xe:

427

= L o

G

Z

b mm; (1.1)

973 427

1400− =

=

−

=L b

Với:

a-khoảng cách từ tọa độ trọng tâm xe đến đường tâm trục bánh xe trước

b-khoảng cách từ tọa độ trọng tâm xe đến đường tâm trục bánh xe sau

Z1 - tải trọng phân bố lên trục bánh xe trước

L0 - chiều dài cơ sở của xe

Báo cáo nghiệm thu-PL 2-Trang 1/13

Vậy, khi bồn không chứa nước, khoảng cách từ tọa độ trọng tâm đến đường tâm trục bánh xe trước là 973 mm và đến trục bánh xe sau là 427 mm Phân bố trọng lượng lên các trục: Trục 1: 31%; Trục 2: 69%

Hình 1.1 Toạ độ trọng tâm theo chiều dọc của xe chữa cháy tí hon SAMCO Tina-m

1.1.2 Tọa độ trọng tâm theo phương thẳng đứng:

− Chiều cao trọng tâm của xe chữa cháy tí hon được xác định trên cơ sở cân bằng chiều cao khối tâm các thành phần trọng lượng

723

=

×

=

∑

∑

i

G i G

G

h G

Trong đó:

+ hG - Chiều cao tọa độ trọng tâm xe;

+ hGi - Chiều cao tọa độ trọng tâm thành phần thứ i;

+ Gi - Trọng lượng thành phần thứ i;

Vậy, chiều cao trọng tâm xe chữa cháy tí hon tính từ mặt đất là 723 (mm)

Bảng 1.2 Tọa độ trọng tâm của xe chữa cháy theo chiều dọc và phương thẳng đứng

TRỌNG TÂM Khoảng cách

đến trục trước (mm)

Khoảng cách đến trục sau (mm)

Chiều cao tính từ mặt đất (mm)

Xe chữa cháy tí hon

SAMCO Tina - m

Báo cáo nghiệm thu-PL 2-Trang 2/13

1.2 Tính toán ổn định của ô tô

1.2.1 Ổn định ngang

a) Ổn định ngang tĩnh

Hình 1.2 Sơ đồ tính toán ổn định ngang tĩnh

− Từ sơ đồ tính toán ổn định ngang tĩnh ta tính được góc dốc giới hạn ngang mà ô tô khi không tải bị lật đổ theo biểu thức sau:

tgβ =

G

o h

B

×

2 ; (1.4) Trong đó:

+ B0 - Bề rộng vết hai bánh xe sau của xe chữa cháy;

+ hG - Chiều cao từ trọng tâm xe chữa cháy đến mặt đất

Thay các số liệu từ bảng 2.1 vào biểu thức (3.1) ta có:

tgβ = 0,609

723

2880 =

× Hay: β = 31,30

Vậy, góc dốc giới hạn ngang mà xe chữa cháy tí hon bị lật đổ là 31,3 0

Báo cáo nghiệm thu-PL 2-Trang 3/13

b) Ổn định ngang khi xe chữa cháy quay vòng

Sơ đồ quay vòng quanh trục YY:

Hình 1.3 Sơ đồ quay vòng

− Từ điều kiện ổn định ngang khi quay vòng, vận tốc cho phép khi xe quay vòng với bán kính quay vòng nhỏ nhất xác định theo công thức:

V qv ≤[ ]V qv = g×tgβ×R qv (1.5) + Rqv, m: Khoảng cách từ tâm quay vòng đến trọng tâm ô tô khi đầy tải;

Xác định từ công thức:

2 1 2 0

2 min

2

2 ⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

+

+ Rmin ≈ 2,833m: Bán kính quay vòng tính từ tâm quay vòng đến vệt bánh xe bên ngoài

Thay số ta được: Rqv ≈ 2,068m

+ g = 9,81 m/s2 : gia tốc trọng trường;

+ tgβ = 0,609

Thay các số liệu trên vào biểu thức (3.2) tính được:

) / ( 6 , 12 068 , 2 609 , 0 81 , 9 6 , 3 ]

Vqv ≤ 12,6 (km/h)

Vậy, vận tốc cho phép khi xe chữa cháy tí hon quay vòng là 12,6 (km/h)

Báo cáo nghiệm thu-PL 2-Trang 4/13

1.2.2 Ổn định dọc:

a) Khi xe chữa cháy tí hon quay đầu lên dốc:

Hình 1.4 Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô đứng yên quay đầu lên dốc

− Từ sơ đồ phân bố trọng lượng 3.3 tính được góc dốc giới hạn mà xe chữa cháy tí hon bị lật khi đứng quay đầu lên dốc theo biểu thức sau:

tgα1 =

G

h

b

(1.7) Trong đó:

+ b - Khoảng cách từ tọa độ trọng tâm xe chữa cháy tí hon đến đường tâm trục bánh xe sau;

+ hG - Chiều cao từ trọng tâm xe chữa cháy tí hon đến mặt đất

Thay các số liệu từ bảng 2.1 vào biểu thức (3.3) ta có:

tgα1 =

723

427

=

G

h

b

= 0,591 Hay: α1 = 30,60

Vậy, góc dốc giới hạn mà xe chữa cháy tí hon bị lật khi xe đứng quay đầu lên dốc là 30,6 0

Báo cáo nghiệm thu-PL 2-Trang 5/13