Moteur de pompiers

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Contexte

Le terme « camion de pompiers » est couramment utilisé comme expression générique pour décrire un véhicule de lutte contre l'incendie. Techniquement, un « camion de pompiers » est un véhicule équipé d'échelles et est principalement utilisé pour accéder aux parties élevées d'une structure ou pour fournir un moyen d'appliquer un jet d'eau surélevé. Le "moteur de pompiers" est un véhicule avec une pompe et est principalement utilisé pour pomper de l'eau. Un "wagon à incendie" transporte de grandes quantités de tuyaux et est principalement utilisé pour poser des tuyaux en complément d'une autopompe. « Appareils d'incendie » est le terme générique approprié pour tous ces véhicules. Cette entrée portera sur la fabrication d'un camion de pompiers. De nos premiers jouets et livres en tant que tout-petits aux journaux télévisés de tous les jours montrant des pompiers en action, l'appareil d'incendie reste l'un des exemples de technologie les plus familiers et les plus impressionnants de notre vie. Le feu incontrôlé était l'une des plus grandes craintes jusqu'à tout récemment. Les premières tentatives pour éteindre les incendies n'étaient que des brigades de seaux, c'est-à-dire des files de citoyens remettant des seaux d'eau au feu, ce qui était souvent inefficace contre un bâtiment pleinement impliqué. Certaines tentatives d'augmentation de l'application d'eau étaient des pompes à piston manuelles dont les tuyaux pompaient l'eau d'un réservoir de stockage ou d'un étang. (Ces premiers tuyaux étaient en cuir avec des rivets en cuivre; les tuyaux en coton sont entrés en service dans les années 1800.) Finalement, des roues ont été ajoutées à l'appareil, mais il était toujours tiré et actionné par les pompiers. Des services de pompiers volontaires ont été mis en place pour équiper l'équipement et lutter contre l'incendie.

Avec l'apparition de l'assurance des biens, les compagnies d'assurance ont créé des services d'incendie et ont consacré un temps considérable à l'amélioration de l'appareil d'incendie. Dans les années 1860, la machine à vapeur servait à faire fonctionner la pompe à piston et elle était tirée vers le feu par des chevaux. D'autres tentatives pour pressuriser le tuyau étaient des réservoirs chimiques, qui utilisaient de l'acide combiné à de la soude dissoute dans de l'eau pour déclencher une réaction chimique qui produirait du dioxyde de carbone. Dans ce processus, le dioxyde de carbone s'est dilaté, pressurisant le réservoir et propulsant tout le mélange hors du tuyau et sur le feu. Toutes ces conceptions étaient pratiquement obsolètes après l'introduction de la pompe centrifuge au début des années 1900. Après l'avancée de l'automobile, le moteur à combustion interne est devenu la principale source d'alimentation du moteur de pompiers. L'adaptation du châssis du camion pour accueillir la pompe et le réservoir a complété la transition vers l'appareil actuel des camions de pompiers.

Conception

La conception de base de l'appareil d'incendie commence par un examen approfondi de la charge d'incendie et du terrain géographique de la zone à laquelle le service d'incendie doit intervenir. La facilité d'utilisation du véhicule, une vitesse de réponse adéquate, ainsi que le stockage et le déploiement de l'équipement sont tous des facteurs importants à prendre en compte. La National Fire Protection Association (NFPA) a compilé des directives pour la conception d'appareils basées sur ces variables et d'autres. Par ailleurs, les pompiers responsables de l'appareil contribuent également à la conception du véhicule.

La plupart des appareils d'incendie sont achetés par les gouvernements, les villes, les cantons et les comtés bénéficiant d'une aide fiscale. Dans les petits ministères, le processus de conception et d'approbation peut prendre jusqu'à un an, principalement en raison de problèmes de financement. Lorsque les départements moyens et grands choisissent un nouvel appareil, le financement est généralement déjà établi et les conceptions peuvent être approuvées et achetées en moins de temps. Un camion de pompiers peut coûter de 50 000 $ à plus de 750 000 $.

L'appareil d'incendie de base a évolué vers des unités spécialisées pour des types particuliers d'incendies et d'intervention. Dans les années 1950, les autopompes, les camions-échelles et d'autres modèles divers tels que les petits camions-citernes et les camions-citernes étaient courants, bien que des camions-citernes d'aéroport et de grands camions-citernes ruraux aient également été utilisés. Aujourd'hui, les appareils d'incendie sont conçus pour répondre à de nombreux types de risques spécifiques. En raison de cette grande variété, le reste de cet article traitera de la fabrication de l'appareil de pompage combiné de base pour les communautés de petite et moyenne taille.

Le processus de fabrication

La fabrication d'un camion de pompiers reste une opération sur mesure, presque unique en son genre. Typiquement, un groupe de travailleurs est affecté à la fabrication de la carrosserie et à l'assemblage du châssis du camion. Un groupe distinct effectue la finition du corps, puis l'appareil est câblé, équipé et testé par un troisième groupe, ou "équipement". Mis à part le corps, la fabrication de l'appareil d'incendie est généralement un processus d'assemblage.

Ce chariot à tuyaux de la compagnie de pompiers volontaires de 1835 de Cleveland était décoré d'un raccord en argent sterling pour refléter leur statut. (Des collections du Henry Ford Museum &Greenfield Village)

Le feu était un fléau dans de nombreuses premières villes américaines. Les Américains ont répondu avec une variété d'armes :les pompiers volontaires; inventions qui ont empêché, retardé ou combattu le feu ; et les coopératives d'assurance et les régimes de protection contre les pertes causées par les incendies. Au début et au milieu du 1er siècle, un incendie majeur était une calamité mais aussi une affaire sociale.

Les compagnies de pompiers volontaires d'une ville illustraient souvent la composition sociale, ethnique et démographique de la ville. Les pompiers représentaient la fidélité et corwaderies de groupes spéciaux. La fierté du quartier, les rivalités politiques, l'hostilité ethnique et l'animosité de classe étaient tout à fait évidentes dans les compagnies de pompiers volontaires. Les entreprises ont été acclamées par le public pour leurs efforts et se sont affrontées pour ces distinctions publiques. Dès le premier signal d'un incendie, les entreprises se précipitaient sur les lieux en tirant leurs chariots à tuyaux et leurs moteurs à pompe manuelle, pas nécessairement pour attraper le feu à ses débuts. Le commandant de la première compagnie arrivée serait en charge de toute l'opération avec un contrôle absolu sur les compagnies rivales. Les membres se sont battus sur le chemin et sur le site, oubliant parfois même de combattre l'incendie ! Une fois sur les lieux, d'autres combats pourraient avoir lieu et les volontaires ont été menacés autant par les autres pompiers que par l'incendie lui-même.

Les membres étaient très fiers de leurs uniformes et de leur équipement parce qu'ils représentaient le statut social du groupe autant que ses compétences en matière de lutte contre l'incendie. L'équipement et les uniformes étaient distribués lors de cérémonies publiques et de défilés où la compétition pour le statut social était particulièrement évidente dans l'Amérique d'avant la guerre de Sécession. Chariots flexibles et moteur ! étaient des pièces d'exposition et des équipements fonctionnels.

William S. Pretzer

Châssis

• 1 La sélection et l'achat du châssis du camion sont basés sur l'application tactique de l'appareil. Le châssis du camion peut être « nu », n'ayant que le moteur, les essieux, les ressorts, les éléments du châssis, la direction et les systèmes de freinage installés. Le constructeur de l'appareil peut cependant choisir d'utiliser une "cabine et châssis", où le cadre a le moteur, la cabine, les sièges, la tôle avant et le câblage déjà terminés. Dans les deux cas, le châssis du camion est généralement commandé auprès d'un constructeur de camions bien établi tel que General Motors, Ford, International, Freightliner ou Peterbilt. Le constructeur de l'appareil avise le constructeur du camion de la conception prévue afin que des options spéciales concernant les performances du châssis puissent être faites. Il est essentiel que la bonne sélection de suspension soit faite pour supporter le camion de pompiers moyen de 35 000 livres (15 890 kg). Dans notre exemple, nous avons choisi la conception de la cabine et du châssis.

La conception de base de l'appareil d'incendie commence par un examen approfondi de la puissance d'incendie et de la terre géographique de la zone. les pompiers y répondront.

Corps

• 2 Après la réception et l'inspection du châssis du camion, la fabrication de la carrosserie (ou « coach », comme on l'appelle parfois) commence. La tôle d'acier est principalement utilisée pour les panneaux de carrosserie et les supports, bien que l'aluminium et certains aciers inoxydables soient également incorporés. La tôle d'acier mesure environ 0,06 pouce (1,5 mm) d'épaisseur et se présente sous forme de tôles de 48 pouces (1,2 m) et 96 pouces (2,4 m) de long. Il peut également être fourni en rouleaux de même largeur et pesant 2 000 livres (908 kg) ou plus. Chaque panneau de porte, support, panneau de carrosserie et plateau d'équipement est coupé et plié à l'aide de cisailles et de presses plieuses. Des trous pour l'équipement électrique et la tuyauterie sont également percés à ce moment. Le corps est généralement en métal inerte (Mig) soudé ensemble, avec les portes et les panneaux d'accès boulonnés pour faciliter le remplacement. De nombreux fabricants protègent la carrosserie de la corrosion en trempant chaque panneau dans un scellant antirouille. L'intérieur et les autres zones cachées des portes et des armoires sont pré-peints avant l'assemblage. Pendant que la construction de la carrosserie est en cours, la pompe et le réservoir sont montés sur le châssis.

Pompe

• 3 La pompe est sélectionnée pour fonctionner spécifiquement pour les pratiques du service d'incendie. Essentiellement, la pompe est la seule raison pour laquelle le camion de pompiers. Toutes les autres fonctionnalités sont pratiquement inutiles si la pompe ne fonctionne pas correctement. Aujourd'hui, la plupart des pompes à incendie sont des pompes centrifuges et sont fabriquées par des sociétés distinctes et achetées par le constructeur de l'appareil. Une pompe à incendie typique peut pomper 1 000 gallons (3 785 1) d'eau par minute. Ce débit peut fournir suffisamment d'eau en toute sécurité pour combattre un incendie dans un bâtiment résidentiel ou commercial. La taille de la pompe peut être limitée par l'approvisionnement en eau disponible, en particulier dans les zones rurales où il n'y a pas de bouches d'incendie. Les pompes sont généralement en fonte, avec bronze pour la roue rotative et engrenages en acier dans l'unité d'entraînement. Notre camion aura la pompe de 1 000 gallons par minute boulonnée au châssis près du centre et entraînée par un arbre de sortie auxiliaire (ou "prise de force") de la transmission du camion. Ce type d'agencement est appelé appareil de pompage "midship". La pompe repose sur le châssis du camion et est boulonnée à travers les pièces moulées de support jusqu'à la bride supérieure du châssis. L'alignement avec la transmission est important pour réduire les vibrations.

Réservoir

• 4 Le réservoir d'eau pour cet exemple d'appareil serait typiquement un réservoir en polypropylène contenant 500 à 1 000 gallons (1 892 à 3 785 1) d'eau. Ceci est boulonné à spécial prend en charge avant d'être fixé au châssis immédiatement derrière la pompe. Une tuyauterie de raccordement à la pompe et aux ouvertures de remplissage est également installée, généralement en acier galvanisé. Les réservoirs peuvent être carrés, ronds ou ovales, et beaucoup sont "soudés à chaud" ensemble à partir d'un matériau en feuille. Le processus de soudage à chaud utilise un flux d'air à haute température pour faire fondre les pièces en plastique à leur joint, où le matériau se mélange et fusionne. La plupart des réservoirs contiennent des plaques perforées ou "déflecteurs" pour réduire le ballottement de l'eau pendant la conduite.

  Occasionnellement, un « vidage rapide » est installé dans le réservoir d'un appareil conçu pour une utilisation en milieu rural. Cette grande vanne "déverse" l'eau du réservoir principal dans un réservoir portable pliable, transporté vers le feu sur un camion-citerne séparé. Cela permet aux camions-citernes de transporter l'eau sur de longues distances et de la vider dans le réservoir portable, où de grands tuyaux d'aspiration alimentant directement la pompe permettent d'augmenter le débit jusqu'à sa capacité maximale. Ces vannes de vidange rapide vident les 1 500 gallons (5 677 1) d'eau en 45 secondes.

Assemblage

• 5 Lorsque le corps est terminé, il est monté sur le châssis au-dessus de la pompe et du réservoir, et boulonné à l'aide de bandes de vibration en néoprène ou en caoutchouc. Le long de chaque côté et au-dessus du réservoir se trouvent les compartiments pour l'équipement et les tuyaux. Ils sont formés dans le corps avec des portes et des couvercles pour la protection. L'équipement connexe, tel que les buses de tuyau, ainsi que l'équipement tactique, tel que les outils d'entrée forcée et les unités respiratoires autonomes, sont rangés dans les compartiments d'équipement latéraux. Ils sont dimensionnés et équipés pour permettre le déploiement le plus rapide et le plus simple de l'équipement.

  Les lits de tuyaux portent le tuyau d'incendie. Le lit supérieur contient généralement des sections de feu de 50 pieds (15 m) de long et 2,5 pouces (76 cm) de diamètre Une fois les derniers accessoires et câblages installés et testés individuellement, le constructeur de l'appareil soumet le camion fini à une inspection indépendante agence. Après des tests réussis, l'appareil et le constructeur reçoivent un certificat de performance. flexible, reliés entre eux pour former des flexibles atteignant jusqu'à 1 000 pieds (305 m). Ce tuyau est plié de manière à lui permettre d'être tiré de son lit avec facilité et rapidité. Des sections plus courtes de tuyaux d'aspiration sont également transportées sur l'appareil. Ces tuyaux d'aspiration sont faits d'un matériau solide afin qu'ils ne s'effondrent pas à cause de la pression réduite lorsqu'ils sont couplés à l'aspiration de la pompe. Ils ne peuvent pas être pliés, ils sont donc généralement placés dans des goulottes spécialement conçues pour les tuyaux d'aspiration. Tous les autres types de tuyaux d'incendie sont pliables et destinés à être utilisés uniquement du côté refoulement de la pompe.

  Devant le réservoir, et au-dessus de la pompe, se trouvent les lits des tuyaux d'attaque. Ces lits contiennent des tuyaux d'incendie de 1,5 pouce (3,8 cm) de diamètre préconnectés à la sortie de la pompe avec les buses prêtes à l'action. Deux ou quatre lits de "preconnects" sont communs. Ce seront les premiers tuyaux utilisés lors de l'incident, ce sont donc les plus importants. Derrière le réservoir se trouve le booster de bobine. Ici, un tuyau d'un pouce (2,5 cm) de diamètre sur un enrouleur électrique est stocké. Ce tuyau de surpression est utilisé pour nettoyer l'appareil et l'équipement, et pour refroidir l'extérieur de l'appareil lorsqu'il se trouve à proximité d'un grand incendie. Il est aussi occasionnellement utilisé pour éteindre de petits feux de déchets ou d'herbe. Cet enrouleur est pratique car le tuyau peut être rapidement enroulé en appuyant simplement sur un bouton. Tous les autres tuyaux du camion de pompiers doivent être lavés et rangés dans leur lit à la main après l'incendie.

  Les échelles pour les pompiers sont très résistantes. Bien que fabriqués en aluminium, ils sont physiquement lourds, ils sont donc généralement transportés dans des racks au-dessus des compartiments d'équipement côté trottoir (côté droit). Les supports électriques ont été développés pour abaisser l'échelle à la hauteur de la taille, mais le plus souvent, les pompiers soulèvent simplement l'échelle du support et se dirigent vers le feu. Les échelles, comme les pompes, sont également achetées auprès d'autres fournisseurs et installées par le constructeur de l'appareil.

Peinture

• 6 Une fois la carrosserie assemblée au châssis du camion, les trous de montage de l'équipement sont localisés et percés, et tous les trous ou passages supplémentaires sont découpés dans les panneaux. Cela permet à l'opération de peinture de sceller les bords exposés des trous et autres ouvertures. L'extérieur de l'appareil est lavé et poncé en vue de la peinture. L'intérieur des portes et des compartiments a déjà été peint. L'extérieur peut être peint dans des couleurs assorties. Le processus de peinture comprend un apprêt surfaçant pour combler les petites marques de ponçage et les défauts de surface et un scellant pour améliorer l'adhérence de la peinture. Les camions de pompiers étaient tous rouges, mais certaines expériences avec le jaune, le bleu et le blanc ont été faites pour augmenter l'identification visuelle. Aujourd'hui, la NFPA recommande le jaune ou la norme Fire Engine Red. Le type de peinture est généralement un émail dur ou synthétique pour résister aux braises brûlantes et à l'usure des pompiers. Des agents durcisseurs sont ajoutés à la peinture pour améliorer la brillance et la durabilité. Après peinture, les échelles et accessoires peuvent être installés à l'aide de fixations en acier inoxydable.

Installation des fils

• 7 L'appareil d'incendie moderne peut être compliqué. Les systèmes radio, les téléphones cellulaires, les ordinateurs et les télécopieurs cellulaires trouvent tous leur chemin dans les services d'incendie. Même notre exemple d'appareil nécessitera plusieurs centaines de pieds de câblage pour faire fonctionner les voyants d'avertissement, la sirène, les radios, les lumières de la baie, le générateur, les projecteurs, l'électricité des pompes et d'autres systèmes. La plupart des appareils ont deux systèmes de batterie indépendants, qui doivent être câblés dans l'appareil après la peinture. Le panneau de commande de l'opérateur de la pompe, contenant les manomètres et les vannes utilisées pour contrôler la pompe, sera également installé.

Contrôle qualité

Une fois les derniers accessoires installés et testés individuellement, le constructeur de l'appareil soumet le camion fini à un organisme d'inspection indépendant. L'agence réceptionne le camion équipé tel qu'il serait mis en service. Il exploite et inspecte tous les systèmes de l'appareil. La pompe fonctionne à sa capacité maximale pendant deux heures pour s'assurer que ce composant vital fonctionne correctement. En cas de réussite, l'appareil et le constructeur reçoivent un certificat de performance. Dans de nombreux domaines, l'appareil ne peut pas être livré légalement sans ce certificat.

Le futur

De nombreuses nouvelles technologies sont appliquées aux appareils d'incendie modernes. Les nouveaux matériaux de réservoir augmentent en résistance tout en réduisant le poids, permettant une plus grande capacité d'eau. Certains grands départements utilisent des ordinateurs et des communications cellulaires pour gérer les informations sur les matières dangereuses, la conception de la structure et la géographie du quartier des pompiers. Peut-être que la plus excitante des nouvelles technologies dans les appareils d'incendie est l'utilisation accrue de solutions de mousse de classe A pour attaquer les incendies de structure et de végétation. Cela implique un réservoir d'émulseur à bord séparé et un doseur de mélange pour combiner l'émulseur avec l'eau dans la quantité appropriée. La mousse de classe A recouvre les surfaces brûlantes et absorbe la chaleur beaucoup mieux que l'eau. Lorsqu'elle est utilisée avec de l'air comprimé provenant d'un compresseur d'air séparé sur le véhicule, cette technologie est connue sous le nom de système de mousse à air comprimé ou CAFS. L'air comprimé pousse le jet d'eau/mousse à une distance beaucoup plus grande et la mousse qui en résulte adhère comme de la crème à raser. En plus de ces avancées, les pompiers sont de mieux en mieux formés et adaptent leur équipement aux types d'incendies qu'ils rencontrent.