Основні прилади, що використовуються для проведення випробувань водопровідних мереж на водовіддачу (визначення витрат води у водопровідних мережах):

Ствол – водомір призначений для вимірювання кількості води, що подається через нього.

Ствол-водомір - це звичайний пожежний ствол для одержання компактного струменя, додатково обладнаний манометром і змінними насадками з отворами різних діаметрів.

Рис. 14.1 – Розрахункова схема ствола – водоміру

Складемо рівняння Д. Бернуллі для перерізу І-І (рис.14.1), при цьому втрати тиску на ділянці між перерізами не враховуємо через їх незначну величину:

де

- питома потенційна енергія тиску у відповідних перерізах;

- питома кінетична енергія тиску у відповідних перерізах.

З урахуванням прийнятих припущень, (14.1) можна записати:

Враховуючи умову нерозривності потоку (

), визначаємо з (14.2) витрату води зі ствола - водоміру

ω_ІІ – площа поперечного перерізу насадка ствола, м²;

Розрахувати водовіддачу водопровідної мережі, при проведенні випробування за допомогою ствола – водоміра, можливо через провідність – р, яка, виходячи з (14.3), визначається як

, тобто для визначеного діаметра насадка ствола - величина постійна, тоді

де – Н_м – показання манометра, встановленого на стволі-водомірі, м;

р – провідність насадка пожежного ствола, величина якої в залежності від діаметра насадка наведена у таблиці 14.1.

Таблиця 14.1 - Значення провідності та опору насадок стволів

Діаметр насадка ствола, мм	13	16	19	22	28	32	38
Провідність насадка ствола р	0,59	0,89	1,26	1,68	2,73	3,56	5,02
Опір насадка ствола S_н	2,89	1,26	0,634	0,353	0,134	0,079	0,04

Рис.14.2 - Графіки для визначення витрати води за показаннями манометра ствола – водоміра

Трубка Піто призначена для вимірювання витрат води після пожежних стволів.

Для визначення швидкісного напору за допомогою трубки Піто її необхідно ввести у струмінь на відстань від насадки ствола, що дорівнює половині його діаметра, так, щоб зріз кінця трубки був перпендикулярний до струменя (рис.14.3). Надлишковий тиск у струмені на виході зі ствола дорівнює нулю.

Рис.3 – Визначення швидкісного тиску за допомогою трубки Піто

Витрати води розраховуються так саме, як при розрахунку водовіддачі при проведенні випробувань за допомогою ствола - водоміра, тобто за формулою (14.3).

Тарована пожежна колонка - звичайна пожежна колонка, яка додатково обладнана патрубками довжиною 0,5 м зі з’єднувальними головками та манометром, за показниками якого визначають тиск в мережі та перераховують його у витрати води.

Тарування колонки - це визначення зв'язку між показаннями манометра та витратами. Є два способи тарування.

Перший спосіб тарування (рис.14.4) – тарування колонки виконується об'ємним способом за допомогою мірного бака. Залежність між витратами води, об’ємом бака та часом його заповнення описується формулою:

Рис.14.4 - Тарування пожежної колонки (перший спосіб)

Тарування виконують наступним чином: при різних фіксованих положеннях відкритої засувки вимірюють витрати за допомогою вимірювальних баків та секундоміра, реєструючи тиск на манометрі колонки. Результати тарування заносять до протоколу та потім будують графічну або табличну характеристику колонки. Таким чином, визначаючи витрати води та відповідні їм показання манометра, визначають залежність між ними, тобто виконують тарування колонки та визначають провідність колонки.

Другий спосіб тарування колонки виконується на спеціальному стенді, який складається з відрізку водопровідної труби діаметром не менше 100 мм, довжиною приблизно 60 її діаметрів, на якій встановлюється засувка, крильчастий водомір та підставка під гідрант. Труба приєднується до насоса або водопровідної мережі (рис.14.5). При різних фіксованих положеннях відкритої засувки вимірюють витрати за допомогою водоміру та реєструють тиск на манометрі колонки. Результати тарування заносять до протоколу та потім будується графічна або таблична характеристика колонки.

Рис.14.5 - Тарування пожежної колонки (другий спосіб)

Витрати води можуть бути визначені за допомогою манометра насоса пожежного автомобіля при проведенні випробувань за схемами, наведеним на рис. 14.6.

Рис.14.6 – Схеми НРС для проведення випробувань на водовіддачу зовнішніх мереж

За показаннями манометра насоса вимірюється тиск, який перераховується у водовіддачу мережі за формулами:

де Н_м – показання манометра, встановленого на насосі пожежного автомобіля, м;

n – кількість рукавів однієї рукавної лінії (рекомендується прокладати в кожній рукавній лінії один рукав, тобто у формулі (14.5) можна прийняти n=1;

При випробуваннях водопроводу на водовіддачу від кожного пожежного автомобіля прокладають рукавні лінії однакових діаметрів. Витрати води при цьому можуть бути визначені за таблицею 14.2, що складена для схем 1, 2, 3, за формулою (14.5) (рис.14.6), а для схеми 4 – за формулою (14.6)

Таблиця 14.2 - Визначення водовіддачі за показаннями манометра насоса

Витрати, л/с
Показання манометра насоса, м	Схема 1	Схема 2	Схема 3	Схема 4
20	5,14	10,96	14,71	12,07
25	5,75	12,25	16,45	13,5
30	6,30	13,42	18,02	14,79
35	6,80	16,50	19,46	16,0
40	7,27	15,50	20,81	17,08
45	7,71	16,45	22,07	18,11
50	8,13	17,32	23,26	19,09
55	8,53	18,17	24,40	20,02
60	8,91	18,96	25,48	20,91
65	9,27	19,75	26,52	21,77
70	9,62	20,50	27,53	22,59
75	9,96	21,22	28,49	23,38
80	10,28	21,91	29,43	24,15
85	10,60	22,59	30,33	24,89
90	10,91	23,24	31,21	25,61
95	11,21	23,88	32,07	26,32
100	11,50	24,50	32,90	27,00
105	11,78	25,10	33,71	27,67
110	12,06	25,70	34,50	28,32
115	12,33	26,27	35,28	28,95
120	12,60	26,84	36,04	29,58

Найбільш простий та точний спосіб визначення водовіддачі водопровідних мереж - за часом заповнення бака або іншої ємності визначеного об`єму. Об`єм бака повинен бути не менш 500-1000 л. Для цих цілей можливо використати ємність пожежного автомобіля. Тоді водовіддача визначається:

Основними пристроями для проведення випробувань на водовіддачу водопровідних мереж є ствол-водомір та трубка Піто, що містять манометр, встановлений на корпусі та призначений для визначення тиску води, що проходить через корпуси цих пристроїв. Недоліками цих пристроїв являються значні габарити, незручність при гасінні пожежі, збереженні та транспортуванні.

В УЦЗУ кафедрою ПНС НП запропонований пристрій для визначення водовіддачі водопровідних мереж, що містить корпус з манометром та з’єднувальними головками типу “Богдан”. Корпус виконаний у вигляді прямого кругового циліндру, на боковій поверхні якого встановлений манометр, а в торцях розташовані з’єднувальні головки типу “Богдан” (рис. 14.7).

Рис. 14.7 - Пристрій для визначення водовіддачі водопровідних мереж:

1 - корпус, 2 - манометр, 3 - з’єднувальні головки типу “Богдан”

Пристрій для визначення водовіддачі водопровідних мереж працює наступним чином.

При проведенні випробувань на водовіддачу зовнішньої або внутрішньої водопровідної мережі пристрій для визначення водовіддачі водопровідних мереж за допомогою з’єднувальних головок 3 встановлюється між пожежним рукавом та пожежним стволом. При поданні води на пристрій для визначення водовіддачі водопровідних мереж манометр 2 вимірює її тиск, який перераховується у витрати за формулою:

де d – діаметр насадка ствола, який приєднується до пристрою, м;

В стволі-водомірі манометр стаціонарно встановлений на пожежному стволі, що збільшує його масо-габаритні характеристики. Перевагами пристрою для визначення водовіддачі водопровідних мереж, що пропонується, є те, що довжина корпусу пристрою для визначення водовіддачі водопровідних мереж приймається достатньою для встановлення на ньому манометру, що значно зменшує його масо-габаритні характеристики.

Таким чином, зміна конфігурації корпусу та зменшення його довжини зменшують масо-габаритні характеристики пристрою для визначення водовіддачі водопровідних мереж.

Цей винахід запатентований (рис.14.8) - деклараційний патент 9520 U Україна, 7G 08B 17/06 (№ 20040907327, замовлено 07.09.2004; опубл. 17.10.2005, Бюл. № 10).

Рис. 14.8 - Деклараційний патент на пристрій "СВ"

Для зручності проведення випробувань на водовіддачу в УЦЗУ кафедрою ПНС НП була запропонована "Валіза для перевірки мереж протипожежного зовнішнього та внутрішнього водопостачання на водовіддачу".