火場供水快速估算

第二講火場供水快速估算（一）火場供水常用壓力單位換算1兆帕=103千帕=106帕（1Mpa=103Kpa=106pa）1兆帕=10巴（1Mpa=10bar）1公斤/厘米2（1Kg/cm2）=10米水柱（mH2O）=0.1Mpa）1公斤/厘米2=1巴1米水柱=104帕（1mH2O=104Pa）1米標(biāo)高差（H1-2）=1米水柱（1m1-2=1mH2O）（二）火場供水估算原則1、 在同一計算或估算公式中，單位必須要統(tǒng)一，在估算供水壓力，供水距離或供水高度時，壓力單位先統(tǒng)一用米/水柱（mH2O），所得結(jié)果再換算為Mpa或Kg/cm2。2、 凡撲救室外火災(zāi)，水槍有效射程均按15m估算；凡撲救室內(nèi)火災(zāi)，水槍有效射程均按10m估算。3、 若每條支線水帶（①65mm水帶）不超過3盤，則估算時支線水帶的壓力損失可忽略不計。（三）常用技術(shù)參數(shù)1、 （膠里或聚胺脂）水帶的阻抗系數(shù)（S）中80mm水帶：S=0.015中65mm水帶：S=0.0352、 每條水帶的壓力損失（hd）估計值在滅火戰(zhàn)斗實踐中，通常采用單干線出1-2支中19mm直流水槍的供水形式，供水干線通常采用中80mm水帶，滅火支線水帶通常采用中65mm水帶；撲救室內(nèi)火災(zāi)，一般要求有效射程（充實水柱）不低于10m。撲救室外火災(zāi)一般要求有效射程不低于15m。根據(jù)每條水帶的壓力損失的計算公式hd=SQ2（式中：hd為每條20m長水帶的壓力損失mH2O,S為每條水帶的阻抗系數(shù)，Q為水帶內(nèi)的供水流量）可得知：

3、①19mm直流水槍噴嘴壓力（h槍）：直流水槍的噴嘴壓力與流量、有效射程和口徑大小有關(guān)，常用①19mm直流水槍的噴嘴壓力為：有效射程（米）壓力（米/水柱）流量（升/秒）1013.5（取15）4.6（取5）1320.5（取21）5.7（取6）1527.0（取30）6.5（取7）1735.5（取40）7.5（取8）4、 ①19mm直流水槍的控制面積和控制周長（1） 當(dāng)建筑物內(nèi)可燃物數(shù)量較少（火災(zāi)荷載密度W50Kg/m2）時，每支①19mm水槍的控制面積可按50m2估算；當(dāng)建筑物內(nèi)可燃物數(shù)量較多（火災(zāi)荷載密度＞50Kg/m2）時，每支①19mm水槍控制面積可按30m2估算。（2） 當(dāng)有效射程為15m時，每支①19mm水槍的控制周長可按10—15m估算。5、 ①19mm直流水槍的流量（Q）一般情況下，撲救室內(nèi)火災(zāi)，要求有效射程不小于10m，此時每支水槍的流量為4.6l/s，估算取5l/s；撲救室外火災(zāi)，要求有效射程不小于15m，此時每支水槍的流量為6.5l/s，估算值取7l/s。6、 每個室外消火栓的供水能力，一般為10—15L/s。但在撲救同一場火災(zāi)中啟用的室外消火栓的數(shù)量取決于室外管網(wǎng)的布置形式、壓力及實際滅火用水量（秒流量）。7、 每個室內(nèi)消火栓的供水能力一般為5L/s。但在撲救同一場建筑室內(nèi)火災(zāi)，啟用室內(nèi)消火栓數(shù)量取決于室內(nèi)消火栓系統(tǒng)設(shè)計秒流量和實際滅火用水量（秒流量）。8、 水泵接合器啟用數(shù)量水泵接合器是當(dāng)消防泵出現(xiàn)故障時或消防泵不能滿足消防用水量時，消防車向室內(nèi)管網(wǎng)補水加壓的裝置。其啟用數(shù)量主要取決于使用室內(nèi)消火栓的數(shù)量，每啟動一個水泵接合器一般可以同時滿足2個室內(nèi)消火栓出2支水槍的要求。9、常見災(zāi)害對象滅火用水（泡沫E）供給強度序號災(zāi)害對象供給強度1撲救一、二、三級耐火等級的丙類廠房和庫房，三級耐火等級的民用建筑物火災(zāi)。0.12—0.2（L/s.m2）2撲救商業(yè)、貴重商品物資倉庫、車庫（修理所、飛機庫）、電纜隧道、船舶、舞臺和鍋爐房火災(zāi)。0.2（L/s.m2）3撲救固體材料（紙張、膠合板、棉花及其他纖維材料、賽璐珞及其制品）火災(zāi)。0.2—0.3（L/s.m2）4冷卻液化石油氣球罐。0.2（L/s.m2）5撲救油罐火災(zāi)（泡沫）。冷卻著火油罐。1—1.5（L/s.m2）0.6—0.8（L/s.m） 冷卻鄰近油罐。 0.35—0.7（L/s.m）10、 儲罐無固定冷卻系統(tǒng)時，移動設(shè)備冷卻供水強度估算值取0.2L/s?m2。11、 撲救甲、乙類液體火災(zāi)時，空氣泡沫的供給強度按1L/s?m2估算，即q泡=1L/s?m2由此得知，所需泡沫量（秒流量）數(shù)值與燃燒面積數(shù)值相等，即Q泡=人（L/s）12、普通蛋白泡沫的泡沫混合比按6%估算，由此可知，1噸普通蛋白泡沫滅火劑所需混合水約為16噸。13、 普通蛋白泡沫量（秒流量）是混合液量（秒流量）的6.25倍（發(fā)泡倍數(shù)），即Q泡=6.25Q混14、 普通蛋白泡沫液常備量按30分鐘供液量估算。15、 撲救甲、乙類液體火災(zāi)，一次進攻（時間為5分鐘）所需泡沫液量按燃燒面積的3倍估算，即Q=3A（升）。16、 普通蛋白泡沫液常備量估算值為：Q液備=0.02A噸（A為燃燒面積數(shù)值）17、普通蛋白泡沫滅火用水常備量估算值為： Q水備=0.3A噸，A為燃燒面積數(shù)值。18、 配制泡沫的滅火用水量（秒流量）估算值為：Aq炮Q滅=0.94 0.15A（L/s）6.25二、火場供水快速估算（一）水罐（泵浦）消防車水泵出口壓力估算1、 單干線出一支水槍撲救室外火災(zāi)，此時常用中65mm水帶供水，水泵出口壓力（Hb）估算公式為:式中：Hb——消防車水泵出口壓力，mH2O（米水柱）30——水槍噴嘴壓力，mH2O1.5 每條①65mm水帶壓力損失，mH2On 水帶條數(shù)H1-2——標(biāo)高差，m，即消防車?？康孛媾c水槍手站立位置垂直高度差。當(dāng)?shù)貏萜教箷rH1-2取0。例1、有一輛中型水罐消防車從天然水源處吸水，使用8條中65mm水帶供應(yīng)1支中19mm水槍，撲救室外火災(zāi)，水源至火場地勢平坦，試估算消防車水泵出口壓力。解：Hb=30mH2O+8X1.5mH2O+0=42mH2O或4.2Kg/cm2或0.42Mpa（從上式估算可知，撲救該起火災(zāi)大約需要消防水泵出口壓力為4.2Kg/cm2或0.42Mpa。）2、 單干線出一支水槍撲救室內(nèi)火災(zāi)時，水泵出口壓力估算公式為：Hb=15+1n+H1-2式中：15——水槍噴嘴處壓力mH2O；1 每條①65mm水帶壓力損失，mH2O；n ①65mm水帶數(shù)。3、 單干線出2支水槍撲救室外火災(zāi)，此時常用中80mm水帶干線供水，估算公式為:Hb=30+2.5n+H1-2式中：Hb——消防車水泵出口壓力，mH2O；30——水槍噴嘴處壓力mH2O；2.5 每盤①80mm水帶壓力損失mH2O；n ①80mm干線水帶的盤數(shù)mH2O；H1-2——標(biāo)高差，地勢平坦時取0。有一輛中型水罐消防車從天然水源（或室外消火栓）處吸水，使用了8條中80mm水帶單干線供水，分水器出2支中19mm水槍撲救室外火災(zāi)，支線水帶各使用2條中65mm水帶，水源至火勢地勢平坦，試估算消防車水泵出口壓力。解：Hb=30+2.5X8+0=50mH2O或5Kg/cm2或0.5Mpa（從上式估算可知，消防車水泵出口壓力為0.5Mpa左右時，即可滿足前方滅火需要的壓力。）4、單干線出2支水槍撲救室內(nèi)火災(zāi)時，水泵出口壓力估算公式為： Hb=15+1.5n干+H1-2（n干 ①80mm干線水帶條數(shù)）式中：15——水槍噴嘴處壓力mH2O1.5 每條①80mm水帶的壓力損失mH2O（二）水罐（泡沫）消防車的最大供水距離估算水罐（泡沫）消防車的最大供水距離主要取決于該車發(fā)動機功率、水泵性能、水帶的種類及水槍的數(shù)量。在實際火場供水中，一般采用單干線出1—2支槍滅火，為保證消防車水泵長時間運轉(zhuǎn)，對常壓泵水罐（泡沫）消防車而言，其最大出口壓力一般情況下取70—80mH2O。1、 當(dāng)采用①65mm水帶單干線出一支①19mm水槍撲救室外火災(zāi)時，單車最大供水距離估算公式為：70-30-H1-2 40-H1-2Sn= = 1.5式中：Sn 消防車最大供水距離，①65mm水帶條數(shù)；70——水泵出口壓力，mH2O；30——水槍噴嘴處壓力，mH2O；1.5——每條水帶的壓力損失mH2O；H1-2——標(biāo)高差*當(dāng)?shù)貏萜教梗碒1-2為0）時，常壓泵水罐（泡沫）消防車采用①65mm水帶供1支水槍時的最大供水距離可達到500米（估算值為：Sn=26.6條=540m）2、 當(dāng)采用①80mm水帶單干線出1支①19mm水槍撲救室外火災(zāi)時，每條水帶的壓力損失hd=0.015X6.52=0.633，估算值取0.65mH2O,則最大供水距離：70-30-H1-2 40-H1-2Sn= = 0.65 0.65從上式得知:當(dāng)?shù)貏萜教梗碒1-2為0）時，常壓泵水罐消防車采用①80mm水帶供1支水槍時的最大供水距離可達到1000米（估算值為：Sn=61.5條=1230m，保守值取1000m）;同樣條件下，中壓泵可達2000m以上。*3、當(dāng)采用①80mm水帶單干線出2支水①19mm水槍撲救室外火災(zāi)時，單車最大供水距離估算公式為：70-30-H1-2 40-H1-2Sn= = 2.5式中：Sn 消防車最大供水距離，①80mm水帶條數(shù)；70——水泵出口壓力，mH2O；30——水槍噴嘴處壓力，mH2O；2.5 每條①80mm水帶的壓力損失mH2O；從上式可得知：*當(dāng)?shù)貏萜教箷r，常壓泵水罐消防車供2支①19mm水槍時的最大供水距離可達300米（估算值為：Sn=16條=320m，保守值取300米）。同樣條件下，中壓泵的最大供水距離可達800米以上。在滅火實踐中，由于每臺水罐消防車按標(biāo)準(zhǔn)一般只配備400m水帶，其中含100—200m①80mm干線水帶，因此當(dāng)火場距水源地在單車最大供水距離范圍之內(nèi)（不超過300m）時，為迅速控制火勢，戰(zhàn)斗第一階段仍采用串聯(lián)供水方式，待火勢得到控制后，再改為直接供水（即轉(zhuǎn)入戰(zhàn)斗第二階段）。（三） 水罐（泡沫）消防車串聯(lián)最大供水距離估算（實為兩車之間供水干線的條數(shù)）當(dāng)水源離火場的距離超過消防車常規(guī)的直接供水距離時，應(yīng)采用串聯(lián)（接力）供水方法，將水送往火場。估算時，為保證后方供水車水泵長時間運轉(zhuǎn)，其常壓泵最大出口壓力一般取70mH2O（中壓泵一般取120mH2O）,估算公式為：Sn=（Hb-10-H1-2）/hd估算公式式：Sn=（Hb-10-H1-2）/hd式中：Sn——前后方消防車串聯(lián)最大供水距離，水帶條數(shù)；Hb——后方供水消防車水泵最大出口壓力，一般取70mH2O；中壓泵取160mH2O。10——后方供水車將水送往前面水罐車進水口處時，仍應(yīng)留有10mH2O剩余壓力，以保證供水工作的正常進行；H1-2——標(biāo)高差，m，即前后兩輛消防車之間地面的垂直高度差，地勢平坦時取0；hd——每條供水水帶的壓力損失，mH2O。1、 當(dāng)前方出一支①19mm水槍，供水干線采用①65mm水帶，撲救室外火災(zāi)時的串聯(lián)最大供水距離估算：70-10-H1-2 60-H1-2Sn= = 1.5*（從上式得知，若地勢平坦時，常壓泵水罐消防車采用①65mm水帶單干線串聯(lián)供1支水槍時的最大串連供水距離可達到800米（即：Sn=40條=800m））；同樣條件下，中壓泵可達2000m。2、 當(dāng)前方出2支①19mm水槍，供水干線采用①80mm水帶，撲救室外火災(zāi)時的串聯(lián)最大供水距離估算：70-10-H1-2 60-H1-2Sn= =2.5*（當(dāng)?shù)貏萜教箷r，常壓泵水罐消防車供2支①19mm水槍時的最大串聯(lián)供水距離可達400米以上（估算值為：Sn=24條=480m））:同樣條件下，中壓泵的最大串連供水距離可達1200米以上。（四） 水罐（泡沫）消防車輛的最大供水高度估算由于沿樓梯鋪設(shè)水帶拐彎打折多，壓力損失較大，因此在滅火實踐中常采用外墻窗口或樓梯間垂直鋪設(shè)水帶的方法供水，計算或估算最大供水高度，實際上就是求標(biāo)高差H1-2。撲救建筑物火災(zāi)，供水線路總長度應(yīng)為室外水帶（3條），室內(nèi)機動水帶（2條）和登高水帶長度之和進行計算和估算。登高水帶的長度為實際供水高度的1.2倍。1、當(dāng)供水線路采用①65mm水帶單干線供1支①19mm水槍，有效射程為10m時，供水系統(tǒng)的水帶條數(shù)為室外3條+室內(nèi)2條+ ），供水線路的壓力損失hd=0.8（5+0.06H1-2）=4+0.048H1-2。代入公式：Hb=h槍+hd+H1-2可得知：Hb-h栓-4zH1-2=1.048H1-2=H槍=15mH2O當(dāng)消防車水泵最大出口壓力Hb取70mH2O時，H1-2=49m2、當(dāng)供水線路采用①80mm水帶單干線供2支①19mm水槍，有效射程為10m時，供水干線的水帶條數(shù)為：（室外3條+室內(nèi)2條+1.2H1-2/20）；供水干線的壓力損失hd=1.5（5+0.06H12）=7.5+0.09H1-2。代入公式：Hb=h槍+hd+H1-2可得知：Hb-22.5H1-2= 1.09當(dāng)消防車水泵最大出口壓力Hb取70mH2O時，H1-2=43m。*綜上得知：常壓泵水罐（泵浦）消防車的最大供水高度可達40m。*同樣條件下，中壓泵的最大供水高度可達100米以上。三、重點說明1、 為確保水泵長時間運轉(zhuǎn)及水帶接扣不脫落，火場上常壓泵最大揚程一般不超過120mH2O，中壓泵最大揚程一般不超過200mH2O；在火場供水實踐中，水泵最大出口壓力一般取水泵揚程值的60%80%。2、 對目前普及的聚安脂水帶，筆者曾于2004年9月24日在昆明機場內(nèi)作遠距離供水測試（測試條件為：地勢平坦，采用了50盤①80mm20型中壓單干線供水，分水器出2支①19mm水槍，由一臺153中低壓泵水罐車中壓工況供水），初步測知①80mm聚安脂水帶的阻抗系數(shù)值（S）約為0.02，接近于①80mm水帶阻抗