Hidran Kebakaran

Latar Belakang

Hidran kebakaran adalah sambungan di atas tanah yang menyediakan akses ke pasokan air untuk tujuan memadamkan kebakaran. Pasokan air dapat bertekanan, seperti dalam kasus hidran yang terhubung ke saluran air yang terkubur di jalan, atau tidak bertekanan, seperti dalam kasus hidran yang terhubung ke kolam atau tangki terdekat. Setiap hidran memiliki satu atau lebih outlet yang dapat dihubungkan dengan selang kebakaran. Jika pasokan air bertekanan, hidran juga akan memiliki satu atau lebih katup untuk mengatur aliran air. Untuk menyediakan air yang cukup untuk pemadam kebakaran, hidran berukuran untuk memberikan debit minimum sekitar 250 galon per menit (945 liter per menit), meskipun sebagian besar hidran dapat menyediakan lebih banyak lagi.

Kebutuhan akan hidran kebakaran berkembang dengan munculnya sistem air bawah tanah. Sebelumnya, air diperoleh dari sumur atau kolam umum yang mudah diakses. Selama tahun 1600-an, London, Inggris, mulai memasang sistem air bawah tanah menggunakan batang kayu berlubang sebagai pipa. Saat terjadi kebakaran, petugas pemadam kebakaran harus menggali jalan dan membuat lubang di pipa kayu. Kemudian sumbat kayu dimasukkan ke dalam lubang yang telah dibor dengan jarak tertentu di sepanjang pipa kayu untuk memudahkan petugas pemadam kebakaran mendapatkan air. Hal ini memunculkan istilah fire plug, yang terkadang masih digunakan untuk merujuk pada hidran.

Seiring pertumbuhan kota, begitu pula sistem air mereka. Sistem yang lebih besar berarti peningkatan tekanan, dan pipa besi cor diletakkan untuk menggantikan batang kayu yang membusuk. Ketika sistem air baru Philadelphia mulai beroperasi pada tahun 1801, tidak hanya melayani 63 rumah dan beberapa tempat pembuatan bir, tetapi juga memiliki 37 hidran di atas tanah untuk perlindungan kebakaran. Hidran kebakaran pertama di New York City dipasang pada tahun 1817 oleh George Smith, yang adalah seorang petugas pemadam kebakaran. Dia dengan bijak menempatkannya di depan rumahnya sendiri di Frankfort Street.

Setelah gempa bumi dan kebakaran yang menghancurkan San Francisco pada tahun 1906, kota itu memasang sistem air darurat ekstensif yang masih digunakan. Selain lebih dari 7.500 hidran yang terhubung ke saluran air bertekanan standar, sistem ini mencakup reservoir dan dua tangki yang terletak di perbukitan untuk memasok hampir 1.400 hidran bertekanan tinggi di seluruh kota. Ada juga dua stasiun pompa air asin untuk mengambil air dari Teluk San Francisco, ditambah lima koneksi tambahan di sepanjang tepi laut untuk memungkinkan kapal pemadam kebakaran kota memompa ke sistem hidran. Sebagai garis pertahanan terakhir, kota ini memiliki lebih dari 150 tangki bawah tanah yang terhubung ke hidran tanpa tekanan. Pompa pemadam kebakaran dapat menghubungkan selang hisap kaku ke hidran ini dan menarik air keluar dari tangki dengan menciptakan ruang hampa.

Saat ini, ukuran dan lokasi hidran kebakaran di suatu daerah tidak hanya mempengaruhi tingkat perlindungan kebakaran, tetapi juga tingkat asuransi kebakaran. Di banyak daerah perkotaan, colokan api kecil adalah satu-satunya yang berdiri di antara percikan pertama dan kerugian kebakaran jutaan dolar.

Jenis Hidran

Ada dua jenis hidran kebakaran bertekanan:barel basah dan barel kering. Dalam desain barel basah, hidran terhubung langsung ke sumber air bertekanan. Bagian atas, atau tong, hidran selalu diisi dengan air, dan setiap saluran keluar memiliki katupnya sendiri dengan batang yang menjulur keluar dari sisi laras. Dalam desain barel kering, hidran dipisahkan dari sumber air bertekanan oleh katup utama di bagian bawah hidran di bawah tanah. Bagian atas tetap kering sampai katup utama dibuka melalui batang panjang yang memanjang melalui bagian atas, atau kap, hidran. Tidak ada katup di outlet. Hidran barel kering biasanya digunakan di mana suhu musim dingin turun di bawah 32° F (0 ° C) untuk mencegah hidran membeku.

Hidran tanpa tekanan selalu merupakan desain drybarrel. Bagian atas tidak terisi air sampai pompa kebakaran menerapkan vakum.

Bahan Baku

Laras hidran biasanya dicetak dengan besi tuang atau besi ulet. Beberapa hidran besi basah memiliki lapisan epoksi pada permukaan bagian dalam untuk mencegah korosi. Hidran barel basah lainnya dicetak dalam perunggu. Kap hidran biasanya terbuat dari bahan yang sama dengan laras. Batang katup dalam desain hidran barel kering adalah baja. Batang katup dalam hidran barel basah biasanya terbuat dari perunggu silikon.

Outlet hidran dicetak dalam perunggu. Jika laras terbuat dari besi tuang atau besi ulet, saluran keluar perunggu dimasukkan ke dalam laras. Jika larasnya perunggu, saluran keluarnya dilemparkan sebagai bagian dari laras. Tutup outlet mungkin perunggu, besi cor, atau plastik.

Kursi katup, segel, dan gasket terbuat dari berbagai karet sintetis termasuk stirena butadiena, kloroprena, uretana, dan butadiena akrilonitril. Pengencang dapat berupa baja berlapis seng atau baja tahan karat.

Hidran diberi lapisan cat primer sebelum dikirim. Ketika hidran dipasang, permukaan luar dilapisi dengan cat tingkat eksterior.

Desain

Desain dasar dan konstruksi hidran kebakaran bertekanan di Amerika Serikat ditentukan oleh American Water Works Association (AWWA), yang menetapkan standar umum untuk ukuran hidran, tekanan operasi, jumlah outlet, dan persyaratan lainnya. Hidran tidak bertekanan mungkin memiliki desain yang sama dengan hidran bertekanan di dalam kota atau distrik kebakaran untuk menjaga kesamaan, atau dapat berupa desain pipa tertutup sederhana tanpa katup.

Badan utama hidran disebut laras atau pipa tegak atas. Ini dapat terdiri dari satu bagian atau dapat dibuat menjadi dua bagian. Jika dibuat menjadi dua bagian, bagian atas dengan lubang keluar disebut head dan bagian bawah disebut spool. Terminologi ini tidak tepat dan bervariasi dari satu produsen ke produsen lainnya, serta dari satu kota ke kota lain.

Outlet hidran biasanya memiliki Ulir Standar Nasional (NST) jantan untuk dipasangkan dengan sambungan selang kebakaran. Outlet yang lebih kecil, kadang-kadang disebut nozel selang atau sambungan, adalah NST 2,5 inci. Outlet yang lebih besar, terkadang disebut nozel atau sambungan steamer, berukuran 4 inci atau 4,5 inci NST. Tutup outlet diamankan ke badan hidran dengan rantai pendek. Istilah sambungan selang dan sambungan kapal uap sudah ada sejak tahun 1800-an. Sebelum munculnya peralatan pemadam kebakaran modern, kebakaran kecil sering kali dipadamkan dengan menghubungkan satu saluran selang langsung ke outlet yang lebih kecil pada hidran bertekanan. Jika api lebih besar, pompa bertenaga uap, yang disebut kapal uap, mengambil air dari outlet hidran yang lebih besar dan memompanya ke beberapa saluran selang.

Katup hidran digerakkan dengan memutar batang logam. Bagian dari setiap batang yang menonjol dari bagian luar hidran berbentuk segi lima dan disebut mur operasi. Mur lima sisi ini memerlukan kunci pas khusus untuk memutar dan membantu mencegah penggunaan yang tidak sah. Pada beberapa hidran, mur operasi adalah bagian terpisah yang tergelincir di atas batang. Ini memungkinkan mur diganti jika sudah aus karena digunakan.

Beberapa hidran dry-barrel memiliki fitur break-away untuk memudahkan perbaikan jika hidran tertabrak kendaraan. Desain ini mencakup cincin pemutus pada laras hidran di dekat tanah dan kopling yang dapat dipecahkan pada batang katup di dalam hidran. Saat dipukul, laras dan batang atas terlepas tanpa mengganggu pipa atau katup di bawah tanah.

Meskipun komponen dasar dari semua hidran kebakaran serupa, bentuk hidran Hidran kebakaran dibuat melalui proses pengecoran logam. Setelah diproduksi, setiap hidran diisi dengan air dan diberi tekanan hingga dua kali lipat dari tekanan pengenal untuk memeriksa kebocoran. bervariasi dari satu produsen ke produsen lainnya. Beberapa hidran memiliki bodi bundar klasik dengan kap berkubah. Lainnya memiliki tubuh persegi atau heksagonal. Beberapa daerah yang sedang mengalami peremajaan perkotaan memiliki hidran yang rendah dan berpenampilan modern.

Manufaktur
Proses

Membuat hidran kebakaran terutama merupakan proses pengecoran logam, dan sebagian besar perusahaan hidran adalah pengecoran logam yang berspesialisasi dalam pembuatan berbagai komponen pekerjaan air kota.

Berikut adalah urutan operasi khas untuk pembuatan hidran kebakaran barel basah.

Membentuk cetakan

• 1 Permukaan luar cetakan dibentuk oleh bagian yang disebut pola. Untuk membuat pola hidran, bentuk luar hidran dibangkitkan dalam tiga dimensi di komputer. Data ini dimasukkan ke dalam mesin litografi stereo, yang menggunakan sinar laser untuk mengeraskan plastik cair menjadi bentuk hidran. Potongan plastik yang dikeraskan ini digunakan untuk membuat banyak salinan pola kiri dan kanan dari poliuretan kaku.
• 2 Permukaan bagian dalam cetakan dibentuk oleh bagian yang disebut inti. Untuk membuat inti hidran, bentuk bagian dalam hidran dikerjakan menjadi dua bagian balok aluminium atau besi tuang untuk membentuk rongga. Kedua bagian dijepit bersama, dan rongga diisi dengan campuran pasir dan polimer plastik. Ketika balok aluminium atau besi tuang dipanaskan dengan lembut, polimer mengeraskan pasir untuk membentuk inti. Blok kemudian dibuka, dan intinya dilepas. Proses ini diulang untuk membuat beberapa core.

Melempar laras

• 3 Ketika produksi hidran sudah siap untuk dimulai, pola dan inti dibawa ke mesin pembuat cetakan. Pola kiri dan kanan ditekan ke dalam dua bagian cetakan yang diisi dengan pasir untuk membentuk kesan dalam bentuk permukaan luar hidran. Pasir cetakan adalah campuran khusus yang mempertahankan bentuknya tanpa hancur. Inti pasir yang mengeras kemudian dengan hati-hati diletakkan pada sisinya dan ditahan dengan spacer pendek untuk membentuk rongga antara inti dan cetakan di salah satu bagian cetakan. Separuh cetakan lainnya diletakkan di atas inti dan cetakan dijepit bersama. Proses ini diulang untuk setiap hidran.
• 4 Logam cair dituangkan ke dalam setiap cetakan melalui saluran masuk yang disebut gerbang. Penuangan berlanjut sampai logam mulai naik melalui outlet di sisi yang berlawanan yang disebut riser. Saat logam cair mengeras, ia memasak polimer di pasir inti. Hal ini meningkatkan suhu polimer jauh melampaui titik pengaturan awalnya dan menyebabkannya terurai dan memungkinkan pasir menjadi lepas kembali. Tampak samping hidran tong kering dan hidran tong basah.
• 5 Setelah pengecoran benar-benar mengeras, cetakan dibelah dan pasir inti dibuang. Pengecoran ditempatkan dalam silinder horizontal yang diisi dengan pelet logam kecil dan digulingkan untuk menghilangkan potongan kecil logam atau pasir cetakan yang mungkin menempel pada pengecoran.
• 6 Gerbang cor dan riser dipotong dengan gergaji potong abrasif, dan dikembalikan ke tungku. Laras cor digiling dengan penggiling listrik genggam untuk menghilangkan permukaan yang kasar.
• 7 Jika hidran memiliki laras dua bagian, kepala / dan spool dicor, digiling, dan diselesaikan secara terpisah. Jika hidran dibuat dari besi tuang atau besi ulet, saluran keluarnya dicor, digiling, dan diselesaikan secara terpisah dalam perunggu.

Pemesinan laras dan katup

• 8 Seluruh hidran dipasang memanjang dalam mesin bubut, dan alur konsentris dangkal dipotong ke muka flensa bawah. Hal ini memungkinkan flensa untuk menyegel gasket saat hidran dipasang. Lubang baut flensa dapat dibor pada titik ini atau dapat dibor sesaat sebelum pengiriman.
• 9 Jika laras adalah desain dua bagian, bagian bawah kepala memiliki benang National Pipe Taper (NPT) yang dipotong di bagian dalam dan bagian atas kumparan memiliki benang NPT yang dipotong di bagian luar untuk memungkinkan keduanya potongan yang akan disambung. Kepala dibor dan diketuk di satu sisi di area ulir NPT untuk menahan sekrup pengunci.
• 10 Hidran—atau kepala, jika itu adalah desain dua bagian—diposisikan ulang melintang di mesin bubut di sepanjang garis tengah outlet yang lebih besar. Bagian yang berputar, yang disebut fixture, menjepit hidran di tempatnya dan memberikan keseimbangan saat hidran diputar. Mesin bubut memiringkan permukaan bagian dalam laras di sekitar bukaan outlet untuk memberikan permukaan tempat duduk yang halus untuk cakram katup. Pembukaan untuk sisipan batang katup dibor dan diulir. Akhirnya outlet atau bukaan outlet diulir. Proses ini diulang untuk setiap outlet.
• 11 Batang katup, sisipan batang katup, dan pemegang cakram katup dikerjakan dengan mesin, dan diulir secara terpisah.

Memasang hidran

• 12 Dimulai dengan katup atas, segel oring ditempatkan di atas batang katup, dan batang dimasukkan ke dalam sisipan batang. Ujung bagian dalam batang didorong melalui bukaan sisipan batang, dan dudukan cakram, cakram karet, dan mur pengunci dimasukkan ke dalam laras, disambungkan ke batang, dan dikunci di tempatnya dengan sekrup yang disetel. Sisipan batang kemudian dimasukkan ke dalam laras, dan mur operasi yang dapat diganti diselipkan di ujung luar batang dan ditahan di tempatnya dengan mur. Proses ini diulang untuk masing-masing katup.
• 13 Jika laras adalah desain dua bagian, oring diselipkan di atas bagian ulir dari spool dan kepala rakitan disekrup ke bawah untuk menutup oring. Benang dikunci di tempatnya dengan sekrup yang disetel.

Menguji hidran

• 14 Standar AWWA mensyaratkan bahwa hidran perunggu diberi nilai 150 psi (1.034 kPa), dan hidran besi ulet diberi nilai 250 psi (1.723 kPa). Setiap hidran diisi dengan air dan diberi tekanan hingga dua kali tekanan terukur untuk memeriksa kebocoran.

Mempersiapkan pengiriman

• 15 Setelah hidran diuji tekanannya, tutup saluran keluar dan rantai dipasang, pelindung plastik diselipkan di atas flens bawah, dan bagian luar laras hidran diberi lapisan cat primer.

Kontrol Kualitas

Semua bahan yang masuk diperiksa untuk memastikan memenuhi spesifikasi yang diperlukan. Ini termasuk analisis spektrografi dari bahan baku yang digunakan untuk membuat coran. Kadar air pasir cetakan sangat penting untuk proses pengecoran, dan diperiksa sebelum setiap pengecoran berjalan. Ketika menjalankan coran dikerjakan, potongan pertama diperiksa untuk dimensi yang tepat sebelum sisa coran dikerjakan.

Masa Depan

Tidak mungkin hidran kebakaran akan hilang dari lanskap perkotaan dalam waktu dekat. Air masih merupakan penekan kebakaran yang paling hemat biaya, dan hidran masih merupakan cara yang paling hemat biaya untuk menyediakan pasokan air yang siap pakai. Jika ada, hidran kebakaran akan menjadi penting karena departemen pemadam kebakaran dan pembayar pajak sama-sama menyadari bahwa hidran berkapasitas tinggi yang ditempatkan secara strategis dapat secara signifikan mengurangi tingkat asuransi kebakaran.