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文档简介
灭火救援应用计算辽河油田消防支队战训科灭火救援应用计算是消防指挥员指挥决策必备的应用计算基本技能。主要包括燃烧面积计算、灭火剂用量计算、水带系统水力计算、灭火剂喷射器具应用计算、消防车应用计算、化学事故现场警戒范围估算、洗消药剂用量计算等。重点掌握各种计算或估算的方法,从而能够在处置现场快速、准确地完成力量计算,实施战斗行动。
第一节燃烧面积计算燃烧面积计算是火情侦察行动的主要内容之一,是指挥员实施火场决策和力量调集的重要依据。一、公式法公式法是指运用数学公式计算燃烧面积的方法。火灾发展蔓延受诸多因素影响,其燃烧面积无一固定形状,但理论上都可以将其划分为规则的几何图形,如矩形、圆形、扇形等的组合,可以运用数学的方法,使用公式准确地计算出其面积。二、估算法火场上为快速实施战斗展开,需要指挥员在较短的时间内对火场燃烧面积作出初步、大致地判定。可采取如下方法:(一)步测法步测法是指以人的步幅测量距离的方法。通常以复步(一般一复步为1.5m)为单位进行实地测量。如向火场某方向走了20复步,则其距离为1.5×20=30m。(二)目测法目测法是指用眼睛估测距离的方法。使用目测法估算时,关键要选定好参照物。如建筑物通常选择窗口作为参照物,一般情况下,一个窗口表示一个开间,即单间房屋的宽度,可取4m,如某火场有3个窗口冒出火焰,则其宽度为4×3=12m。(三)经验法经验法是指运用历次火场总结出的实践经验的方法。灵活应用可缩短决策时间。如固定顶立式油罐火灾燃烧液面积的估算,可在其体积(m3)数据的基础上减去一个零,即为其燃烧液面积,如5000m3固定顶立式油罐,其燃烧液面积可估算为500m2,但浮顶罐火灾燃烧液面积的估算主要根据其罐壁与泡沫堰板之间的环形面积确定。三、查询法查询法是指查阅相关技术资料、显示设备或询问知情人确定燃烧面积的方法。现场指挥员可通过查阅灭火救援预案、失火对象的技术图纸和相关控制设备以及询问有关知情人等方法确定燃烧面积。第二节灭火剂用量计算灭火剂的种类很多,常用的有水、泡沫、干粉、二氧化碳等。不同的灭火救援场所和对象应选用不同的灭火剂,并对其用量通过科学计算加以确定。一、消防用水量计算消防用水量与建筑物的耐火等级、用途、层数、容积和面积、建筑物内可燃物的数量、周围环境、气象条件以及消防站的布局等因素有关。
(一)建筑消防用水量计算建筑消防用水量主要由建筑设计防火规范所规定,在新建、扩建、改建建筑工程中必须设计扑救初起火灾的消防用水量,它包括室外消防用水量和室内消防用水量两部分。Q=Q1+Q2式中:Q———建筑消防用水量,L/s;Q1———室外消防用水量,L/s;Q2———室内消防用水量,L/s。1.室外消防用水量计算工厂、仓库和民用建筑室外消防用水量按同一时间内的火灾次数和一次灭火用水量确定。Q1=Nq式中:Q1———室外消防用水量,L/s;N———工厂、仓库和民用建筑在同一时间内的火灾次数,见表4—1;q———室外消火栓用水量,L/s,见表4—2。表4—1同一时间内的火灾次数名称基地面积(ha)附有居住区人数(万人)同一时间内的火灾次数备注工厂≤100≤1.51按需水量最大的一座建筑物(或堆场、储罐)计算>1.52工厂、居住区各一次>100不限2按需水量最大的两座建筑物(或堆场、储罐)计算仓库、民用建筑不限不限1按需水量最大的一座建筑物(或堆场、储罐)计算表4要2建筑物室外消火栓用水量耐火等级建筑物体积(m3)≤15001501~30003001~50005001~2000020001~50000>50000一、二级厂房甲、乙、丙、丁、戊101010151510202010252515303015354020库房甲、乙、丙、丁、戊151510151510252510252515-3515-4520民用建筑101515202530三级厂房或车库乙、丙1520304045-丁、戊101015202535民用建筑1015202530-四级丁、戊类厂房或库房10152025--民用建筑10152025--
2.室内消防用水量计算室内消防用水量为室内消火栓、自动喷水灭火设备等同时开启时用水量之和。Q2=q栓+q自+q幕+q雨+q雾式中:Q2———室内消防用水量,L/s;q栓———室内消火栓用水量,L/s,见表4—3;q自———自动喷水灭火设备用水量,L/s;q幕———水幕设备用水量,L/s;q雨———雨淋喷水灭火设备用水量,L/s;q雾———水喷雾灭火设备用水量,L/s。表4-3室内消火栓用水量建筑物名称高度、层数、体积或座位数消火栓用水量(L/s)同时使用水枪数量(支)每支水枪最小流量(L/s)每根竖管最小流量(L/s)厂房高度≤24m、体积≤10000m3522.55高度≤24m、体积>10000m3102510高度>24m~50m255515高度>50m306515科研楼、实验楼高度≤24m、体积≤10000m3102510高度≤24m、体积>10000m3153510库房高度≤24m、体积≤5000m35155高度≤24m、体积>5000m3102510高度>24m~50m306515高度>50m408515车站、码头、机场建筑物和展览馆等5001~25000m310251025001~50000m3153510>50000m3204515商店、病房楼、教学楼等5001~10000m3522.55100001~25000m3102510>25000m3153510剧院、电影院、俱乐部、礼堂、体育馆等801~1200个1025101201~5000个1535105001~10000个204515>10000306515住宅7~9层522.55其他建筑≥6层或体积≥10000m3153510国家级文物保护单位的重点砖木、木结构的古建筑体积≤10000m3204510体积>10000m3255515
3.高层民用建筑消防用水量计算高层民用建筑消防用水量为高层民用建筑室外消防用水量和高层民用建筑室内消防用水量之和。Q=Q1+Q2式中:Q———高层民用建筑消防用水量,L/s;Q1———高层民用建筑室外消防用水量,L/s;Q2———高层民用建筑室内消防用水量,L/s。高层民用建筑室内消防用水量为室内消火栓、自动喷水、水幕和泡沫等灭火系统,按需要同时开启的用水量之和计算。高层民用建筑消火栓用水量见表4—4。高层建筑类别建筑高度(m)消火栓用水量L/s每根竖管最小流量L/s每支水枪最小流量L/s室内室外普通住宅≤501510105>5015201051.高级住宅2.医院3.二类建筑的商业楼、展览楼、综合楼、财贸金融楼、电信楼、商住楼、图书馆、书库4.省级以下的邮政楼、防灾指挥调度楼、广播电视楼、电力调度楼5.建筑高度不超过50m的教学楼和普通的旅馆、办公楼、科研楼、档案楼等。≤502020105>5020301551.高级旅馆2.建筑高度超过50m或每层建筑面积超过1000m的商业楼、展览楼、综合楼、电信楼、财贸金融楼3.建筑高度超过50m或每层建筑面积超过1500m的商住楼4.中央和省级广播电视楼;5.网局级和省级电力调度楼;6.省级邮政楼、防灾指挥调度楼;7.藏书超过100万册的图书馆、书库8.重要的办公楼、科研楼、档案楼;9.建筑高度超过50m的教学楼和普通的旅馆、办公楼、科研楼、档案楼等。≤503030155>503040155表4-4高层民用建筑消火栓给水系统用水量
4.根据燃烧面积计算火场实际用水量上面1、2、3所要求的消防用水量是理论上扑救建筑初期火灾的消防用水量,但不少火场因客观情况的变化,燃烧规模扩大,原先设计的消防用水量已不能完全满足灭火用水需求,因此,必须针对变化了的火场情况,根据燃烧面积计算主要由移动设备(消防车等)提供的火场实际用水量。(1)燃烧面积的确定火场燃烧面积由现场指挥员通过计算或估算等途径确定。(2)火场实际用水量计算Q=Aq式中:Q———火场实际用水量,L/s;A———火场燃烧面积,m2;q———灭火用水供给强度,L/s·m2,见表4—5。
(3)应用举例某一类高层民用建筑,其室内设计消防用水量为60L/s,某日发生火灾,火场燃烧面积达到了2000m2,若灭火用水供给强度为0.15L/s·m2,试计算火场实际用水量。解:A=2000m2,q=0.15L/s·m2,则Q=Aq=2000×0.15=300(L/s)通过计算可以发现,火场实际用水量大于室内设计消防用水量,需移动设备补充提供。答:火场实际用水量为300L/s。表4-5建筑火灾灭火用水供给强度(参考值)建(构)筑物、材料及物质名称供水强度L/s·m2建(构)筑物、材料及物质名称供水强度L/s·m2办公楼一至三级耐火等级0.06正在建造的建筑物0.10四级耐火等级0.10商业企业和贵重商品物资仓库0.10地下室0.10冷藏库0.10闷顶0.10发电站和变电站电缆隧道0.20车库(修理所、飞机库等)0.20机器间和锅炉房0.20医院0.10供油装置0.10畜牧房一至三级耐火等级0.10变压器、油开关0.10四级耐火等级0.15运输工具露天停车场上的汽车、有轨电车、无轨电车0.10住宅和辅助建筑一至三级耐火等级0.06飞机和直升机内部装修0.08四级耐火等级0.10有镁合金的结构0.25地下室0.15机壳0.15闷顶0.15船舶轮、客轮上部结构(内、外部火灾0.20文化、娱乐观众厅0.15船舱0.20附属房间0.15固体材料纸张(松散的)0.30舞台0.20料热塑性塑料0.14制粉厂0.14聚合材料及其制品0.20生产厂房(丙类生产工段和车间)一、二级耐火等级0.15胶木板、磺烃酚醛塑料、废塑料、三醋酸酯胶片0.30三级耐火等级0.20棉纤维材料棉花及其他纤维材料(封闭式仓)0.30四级耐火等级0.25赛璐珞及其制品0.40喷漆车间0.20农药和肥料0.20地下室0.30闷顶0.15大面积房屋(可燃)0.15火场燃烧面积由现场指挥员通过计算或估算等途径确定。(二)露天堆场消防用水量计算根据规范要求,扑救各类堆场初期火灾的消防用水量不应小于表4—6的规定,但易燃、可燃材料的露天、半露天堆场等发生火灾,火势发展快,往往形成大面积火灾,不仅扑救时间长,而且用水量大,因此,必须针对扩大了的火场规模,根据燃烧面积确定火场实际用水量。1援燃烧面积的确定火场燃烧面积由现场指挥员通过计算或估算等途径确定。2援火场实际用水量计算Q=Aq式中:Q———火场实际用水量,L/s;A———火场燃烧面积,m2;q———灭火用水供给强度,L/s·m2,见表4—7。
3援应用举例某木材堆场发生火灾,燃烧面积约3000m2,其设计消防用水量为45L/s,若灭火用水供给强度为0.2L/s·m2,试计算火场实际用水量。解:A=3000m2,q=0.,则Q=Aq=3000×0.2=600(L/s)通过计算可以发现,火场实际用水量大于设计消防用水量。答:火场实际用水量为600L/s。表4-6堆场室外消防用水量名称总储量或总容量t/m3消防用水量L/s粮食(t)圆筒仓土圆囤30~500501~50005001~2000020001~4000015254045席穴囤30~500501~50005001~20000203550棉、麻、毛、化纤百货(t)10~500501~10001001~5000203550稻草、麦秸、芦苇等易燃材料(t)50~500501~50005001~1000010001~2000020355060木材等可燃材料(m3)500~10001001~50005001~1000010001~2500020354555煤和焦炭(t)100~5000>50001520表4-7室外火灾灭火用水供给强度(参考值)建(构)筑物、材料和物质名称供水强度L/s·m2木材湿度为40%~50%的原木0.20湿度小于40%的原木0.50锯材堆垛湿度为8%~14%0.45湿度为20%~30%0.30湿度为30%以上0.20圆木堆垛0.35碎木堆湿度为30%~50%0.10亚麻秸(捆垛)0.25汽车交通工具(露天停车场所的汽车、电车、无轨电车)0.10石油产品闪点28℃以下0.40闪点60℃以下0.30闪点120℃以下0.20地沟、工艺浅水槽内流散的可燃液体、石油产品0.20
(三)液化石油气储罐消防用水量计算液化石油气储罐着火后,主要扑救任务是冷却,消防用水量主要指冷却用水量。1.有固定冷却系统的冷却用水量计算有固定冷却系统的储罐冷却用水量主要依据规范要求设计,它包括固定系统冷却用水量和水枪冷却用水量之和。(1)固定系统冷却用水量计算固定系统冷却用水量包括着火罐冷却用水量和邻近罐冷却用水量之和。着火罐的保护面积按其全表面积计算,距着火罐直径1.5倍范围内的邻近罐,按其表面积的一半计算。①每个着火罐固定系统冷却用水量,计算公式如下:Q1=πD2q式中:Q1———每个着火罐冷却用水量,L/s;D2———球罐直径,m;q———固定系统冷却水供给强度,L/s·m2,取0.15。于每个邻近罐冷却用水量,计算公式如下:Q2=0.5πD2q式中:Q2———每个邻近罐冷却用水量,L/s;D2———球罐直径,m;q———固定系统冷却水供给强度,L/s·m2,取0.15。(2)水枪冷却用水量确定使用水枪冷却着火部位,其消防用水量不应小于表4—8的规定。表4-8水枪冷却用水量总容积(m3)<500501~2500>2500单罐容积(m3)≤100≤400>400水枪用水量L/s203045
2.无固定冷却系统的冷却用水量计算储罐无固定冷却系统或火灾中固定冷却系统受到破坏时,火场冷却任务只能依靠移动灭火设备(消防车等)完成,冷却水供给强度不应小于0.2L/s·m2。无固定冷却系统的冷却用水量包括着火罐冷却用水量和邻近罐冷却用水量之和。着火罐的保护面积按其全表面积计算,距着火罐直径1.5倍范围内的邻近罐,按其表面积的一半计算。(1)每个着火罐冷却用水量,计算公式如下:Q1=πD2q式中:Q1———每个着火罐冷却用水量,L/s;D2———球罐直径,m;q———移动设备冷却水供给强度,L/s·m2,取0.2。(2)每个邻近罐冷却用水量,计算公式如下:Q2=0.5πD2q式中:Q2———每个邻近罐冷却用水量,L/s;D2———球罐直径,m;q———固定系统冷却水供给强度,L/s·m2,取0.2。
3.应用举例。某一液化石油气球罐区,球罐直径均为10m,某日因遭雷击,固定冷却系统损坏,并造成一只球罐着火,距着火罐15m范围内的邻近罐有3只,试计算消防用水量。解:(1)着火罐冷却用水量为:Q1=πD2q=3.14×102×0.2=62.8(L/s)(2)邻近罐冷却用水量为:Q2=0.5πD2q×3=0.5×3.14×102×0.2×3=94.2(L/s)(3)消防用水量(即总冷却用水量)为:Q1+Q2=62.8+94.2=157(L/s)答:消防用水量为157L/s。
(四)油罐区消防用水量计算油罐区消防用水量包括配制泡沫的灭火用水量和冷却用水量之和。冷却用水量又包括着火罐冷却用水量和邻近罐冷却用水量之和。Q=Q灭+Q着+Q邻式中:Q———油罐区消防用水量,L/s;Q灭———配制泡沫的灭火用水量,L/s;Q着———着火罐冷却用水量,L/s;Q邻———邻近罐冷却用水量,L/s。1.配制泡沫的灭火用水量计算(1)配制泡沫的灭火用水量,计算公式如下:Q灭=aQ混式中:Q灭———配制泡沫的灭火用水量,L/s;a———泡沫混合液中含水率,如94%、97%等;Q混———泡沫混合液量,L/s。
(2)泡沫灭火用水常备量计算。采用普通蛋白泡沫灭火,一次进攻按5分钟计,为保证多次进攻的顺利进行,灭火用水常备量应为一次进攻用水量的6倍,即按30分钟考虑,计算公式如下:Q备=1.8Q灭式中:Q备———配制泡沫的灭火用水常备量,m3或t;1.8———30分钟灭火用水量系数(泡沫灭火用水常备量以m3或t为单位,故30×60/1000=1.8);Q灭———配制泡沫的灭火用水量,L/s。(3)普通蛋白泡沫灭火用水常备量估算泡沫灭火一次进攻用水量越混合液中含水率伊混合液供给强度,燃烧面积伊供液时间。即:
①扑救甲、乙类液体火灾。Q水=0.94×10×A×5=47A(L)②扑救丙类液体火灾。Q水=0.94×8×A×5=37.6A(L)式中:Q水———一次进攻用水量,L;0.94———使用6%泡沫液,混合液中含水率;10———混合液供给强度,L/min·m2,见表4—9;8———混合液供给强度,L/min·m2,见表4—9;A———燃烧面积,m2;5———一次进攻时间,min。为简化起见,一次进攻用水量可按Q水=50A(L)进行估算。泡沫灭火用水常备量为一次进攻用水量的6倍,即Q备=6Q水。
2援着火罐冷却用水量计算Q着=nπDq或Q着=nAq式中:Q着———着火罐冷却用水量,L/s;n———同一时间内着火罐的数量,只;D———着火罐直径,m;q———着火罐冷却水供给强度,L/s·m或L/s·m2,见表4—9;A———着火罐表面积,m2。q———着火罐冷却水供给强度,L/s·m或L/s·m2,见表4—9;A———着火罐表面积,m2。
3.邻近罐冷却用水量计算距着火罐壁1.5倍直径范围内的相邻储罐均应进行冷却,邻近罐冷却用水量,计算公式如下:Q邻=0.5nπDq或Q邻=0.5nAq式中:Q邻———邻近罐冷却用水量,L/s;0.5———采用移动式水枪冷却时,冷却的范围按半个周长(面积)计算;n———需要同时冷却的邻近罐数量,只;D———邻近罐直径,m;q———邻近罐冷却水供给强度,L/s·m或L/s·m2,见表4—9;A———邻近罐表面积,m2。表4—9储罐冷却水供给范围和供给强度。
4.计算有关要求(1)当邻近罐采用不燃烧材料进行保温时,其冷却水供给强度可按表4—9减少50%。(2)储罐可采用移动式水枪或固定式设备进行冷却。当采用移动式水枪进行冷却时,无覆土保护的卧式罐、地下掩蔽室内立式罐的消防用水量,如计算出的用水量小于15L/s时,仍应采用15L/s。(3)当邻近罐超过4个时,冷却用水量可按4个计算。(4)甲、乙、丙类液体储罐冷却水延续时间。浮顶罐、地下和半地下固定顶立式罐、覆土储罐和直径不超过20m的地上固定顶立式罐,其冷却水延续时间按4h计算;直径超过20m的地上固定顶立式罐冷却水延续时间按6h计算。
5.应用举例某一油罐区,固定顶立式罐的直径均为10m,某日因遭雷击,固定冷却系统损坏,其中一只储罐着火,并造成地面流淌火,距着火罐壁15m范围内的邻近罐有2只,若采用普通蛋白泡沫灭火,泡沫混合液量为48L/s,采用移动式水枪冷却,着火罐及邻近罐冷却水供给强度分别为0.6L/s·m和0.35L/s·m试计算消防用水量。解:(1)配制泡沫的灭火用水量为:Q灭=aQ混=0.9×448=45.12(L/s)(2)着火罐冷却用水量为:Q着=nπDq=1×3.14×10×0.6=18.84(L/s)(3)邻近罐冷却用水量为:Q邻=0.5nπDq=0.5×2×3.14×10×0.35=10.99(L/s)(4)油罐区消防用水量为:Q=Q灭+Q着+Q邻=45.12+18.84+10.99=74.95(L/s)答:油罐区消防用水量为74.95L/s。二、泡沫灭火剂用量计算常用的泡沫有普通蛋白泡沫、氟蛋白泡沫、抗溶性泡沫和高倍数泡沫等。(一)普通蛋白泡沫灭火剂用量计算储罐区灭火,泡沫液用量包括扑灭着火罐泡沫液用量和扑灭流散液体火泡沫液用量之和。1.援燃烧面积计算(1)固定顶立式罐的燃烧面积,计算公式如下:A=πD2/4式中:A———燃烧液面积,m2;D———储罐直径,m。
(2)油池的燃烧面积,计算公式如下:A=ab式中:A———燃烧液面积,m2;a———长边长,m;b———短边长,m。(3)浮顶罐的燃烧面积,按罐壁与泡沫堰板之间的环行面积计算。(4)地上、半地下以及地下无覆土的卧式罐的燃烧面积,按防护堤内的面积计算,当防护堤内的面积超过400m2时,仍按400m2计算。(5)掩体罐的泡沫混合液量,按掩体室的面积计算,其泡沫混合液的供给强度不应小于12.5L/min·m2(0.21L/s·m2)。
2.援泡沫量计算灭火需用泡沫量包括扑灭储罐火和扑灭流散液体火两者泡沫量之和。(1)固定顶立式罐(油池)灭火需用泡沫量,计算公式如下:Q1=A1q式中:Q1———储罐(油池)灭火需用泡沫量,L/s;A1———储罐(油池)燃烧液面积,m2;q———泡沫供给强度,L/s·m2,见表4—10。(2)扑灭液体流散火需用泡沫量,计算公式如下:Q2=A2q式中:Q2———扑灭液体流散火需用泡沫量,L/s;A2———液体流散火面积,m2;q———泡沫供给强度,L/s·m2,见表4—10。表4—10空气泡沫渊混合液冤供给强度
3.泡沫枪(炮、钩管)数量计算N1=Q1/qN2=Q2/q式中:N1、N2———分别为扑灭储罐(油池)、液体流散火需用的泡沫枪(炮、钩管)的数量,支;Q1、Q2———分别为扑灭储罐(油池)、液体流散火需用的泡沫量,L/s;q———每支泡沫枪(炮、钩管)的泡沫产生量,L/s。4.援泡沫混合液量计算Q混=N1q1混+N2q2混式中:Q混———储罐区灭火需用泡沫混合液量,L/s;N1———储罐(油池)灭火需用泡沫枪(炮、钩管)的数量,支;N2———扑灭液体流散火需要泡沫枪(炮、钩管)的数量,支;q1混、q2混———每支泡沫枪(炮、钩管)需用混合液量,L/s。
5.泡沫液常备量计算Q液=0.108Q混式中:Q液———储罐区灭火泡沫液常备量,m3或t;0.108———按6%配比,30分钟用液量系数(泡沫液常备量以m3或t为单位故0.06×30×60/1000=0.108),如按3%配比,系数减半;Q混———储罐区灭火需用泡沫混合液量,L/s。
6.援普通蛋白泡沫液常备量估算泡沫灭火一次进攻用液量越泡沫混合比×混合液供给强度×燃烧面积×供液时间。即:(1)扑救甲、乙类液体火灾。Q=0.06×10×A×5=3A(L)(2)扑救丙类液体火灾。Q=0.06×8×A×5=2.4A(L)式中:Q———一次进攻用液量,L;0.06———使用6%泡沫液,混合液中含泡沫液比例;10———混合液供给强度,L/min·m2,见表4—10;8———混合液供给强度,L/min·m2,见表4—10;A———燃烧面积,m2;5———一次进攻时间,min。为简化起见,一次进攻用液量可按Q=3A(L)进行估算。泡沫液常备量为一次进攻用液量的6倍,即Q液=6Q。
7.援应用举例某一油罐区,固定顶立式罐的直径均为14m。某日因遭雷击,固定灭火系统损坏,其中一只储罐着火,呈敞开式燃烧,并造成地面流淌火约80m2,若采用普通蛋白泡沫及PQ8型泡沫枪灭火(当进口压力为70×104Pa时,PQ8型泡沫枪的泡沫量为50L/s,混合液流量为8L/s),泡沫灭火供给强度为1L/s·m2,试计算灭火需用泡沫液量。解:(1)固定顶立式罐的燃烧面积为:A=πD2/4=3.14×142/4=153.86(m2)(2)扑灭储罐及液体流散火需用泡沫量分别为:Q1=A1q=153.86×1=153.86(L/s)Q2=A2q=80×1=80(L/s)
(3)当进口压力为70×104Pa时,每支PQ8型泡沫枪的泡沫量为50L/s,泡沫混合液量为8L/s,则扑灭储罐及液体流散火需用PQ8型泡沫枪的数量分别为:N1=Q1/q=153.86/50=3.08(支),实际使用取4支;N2=Q2/q=80/50=1.6(支),实际使用取2支。(4)泡沫混合液量为:Q混=N1q1混+N2q2混=4×8+2×8=48(L/s)(5)泡沫液常备量为:Q液=0.108Q混=0.108×48=5.19(t)答:灭火需用泡沫液量为5.19吨。
(二)氟蛋白泡沫灭火剂用量计算氟蛋白泡沫与普通蛋白泡沫比较,有较好的表面活性,流动性和防油污染能力强,可利用高背压泡沫产生器从油罐底部喷入,泡沫通过油层到达液面,形成含油较少不易燃烧的泡沫覆盖层。1.氟蛋白泡沫供给强度液下喷射的氟蛋白泡沫发泡倍数较低,一般在3.0倍左右,泡沫供给强度不应小于0.4L/s·m2,混合液供给强度不应小于8L/min·m2(0.133L/s·m2)2.泡沫喷射速度液下喷射氟蛋白泡沫,喷入储罐内的速度越快,泡沫中的含油量就越多。因此,为保证泡沫的灭火效能,泡沫喷射的流速不应大于3m/s。
3.灭火需用泡沫量储罐灭火需用泡沫量的计算方法与普通蛋白泡沫相同。4.高背压泡沫产生器数量计算N=Q/q式中:N———高背压泡沫产生器数量,只;Q———储罐灭火需用泡沫量,L/s;q———每个高背压泡沫产生器的泡沫产生量,L/s。5.氟蛋白泡沫的其他计算计算方法与普通蛋白泡沫相同。
(三)抗溶性泡沫灭火剂用量计算抗溶性泡沫能有效扑灭水溶性有机溶剂(醇、酯、醚、醛、胺等)火灾。1.抗溶性泡沫供给强度水溶性液体对泡沫的破坏能力较大,其泡沫的供给强度随抗溶性泡沫的种类不同而有差异。对KR—765型抗溶性泡沫来说,其泡沫供给强度不应小于表4—11的要求。2.灭火延续时间为提高泡沫灭火效果,一次灭火的时间不应超过10min,考虑到重复扑救的可能性,泡沫液的储存量应按30min计算。3.抗溶性泡沫的其他计算计算方法与普通蛋白泡沫相同。表4—11KR要765型抗溶性泡沫供给强度
(四)高倍数泡沫灭火剂用量计算高倍数泡沫主要适用于扑救非水溶性可燃液体火灾和一般固体物质火灾。可采用全充满的方式灭火。1.灭火体积高倍数泡沫灭火体积,按灭火空间的整个体积计算。一般情况下,不考虑空间内物体所占据的体积。2.泡沫量灭火房间(场所)或需要淹没的空间的体积,即为需要的泡沫量。3.泡沫的发泡倍数高倍数泡沫发泡倍数一般为200~1000。目前国内常用的高倍数泡沫灭火剂的发泡倍数在600倍左右,计算中可按600倍计算。
4.高倍数泡沫产生器数量计算N=V/5q式中:N———高倍数泡沫产生器的数量,只;V———泡沫量,即需要保护的空间体积,m3;q———每只高倍数泡沫产生器的泡沫产生量,m3/min;5———高倍数泡沫灭火应在5min内充满保护空间,min。5.泡沫混合液量计算Q混=Nq式中:Q混———保护空间需用高倍数泡沫混合液量,L/s;N———保护空间需用泡沫产生器数量,只;q———每只泡沫产生器需用混合液量,L/s。6.泡沫液常备量计算高倍数泡沫液常备量可按普通蛋白泡沫方法计算。三、干粉灭火剂用量计算干粉灭火剂用量计算,根据灭火场所可分为体积计算法和面积计算法两种。(一)体积计算法1.体积供给强度一般情况下,单位空内干粉的灭火剂用量不应小于0.6kg/m3,若空间内有障碍,应增加灭火剂的供给强度,可采用1kg/m3。2.开口面积补偿量若保护空间内有不能关闭的门、窗、孔、洞时,应考虑其对灭火效果的影响,需要增加干粉的喷射量,每m2开口面积干粉的补偿量不应小于2.4kg。
3.干粉使用量计算W=C(V—V)+2.4A式中:W———保护空间灭火需用干粉量,kg;C———每m3空间需用干粉量,kg/m3,一般可采用0.6kg/m3;V———保护空间体积,m3;V1———保护空间内不燃物的体积,m3;A———不能关闭的门、窗、孔、洞的面积,m2。。(二)面积计算法扑救可燃气体、易燃和可燃液体火灾干粉使用量,可按面积法计算。G=Aq式中:G———灭火需用干粉量,kg;A———燃烧面积,m2;q———干粉灭火供给强度,kg/m2,见表4—12。表4—12面积计算法干粉供给强度
(三)干粉灭火时间和常备量为有效灭火,需要在一定时间内将干粉喷射到火焰区。根据试验,不论采用体积计算法还是面积计算法,干粉的灭火延续时间都不应超过20s。干粉的常备量不应小于计算量的2倍。四、二氧化碳灭火剂用量计算二氧化碳灭火剂用量计算,根据灭火场所的不同也分为体积计算法和面积计算法两种。(一)体积计算法为使保护空间内二氧化碳浓度达到灭火浓度,二氧化碳灭火剂使用量,计算公式如下:W=Vq式中:W———保护空间灭火需用二氧化碳量,kg;V———保护空间体积,m3;q———保护空间二氧化碳灭火浓度,kg/m3。计算保护空间体积时,实心、不移动、不渗透的固定物体的体积,可从保护空间体积内减去。1.不同空间体积的灭火浓度二氧化碳的小空间渗透率大于大空间。不同体积时二氧化碳的需要量见表4—13。表4—13不同空间体积时需要二氧化碳量2.不同场所的灭火浓度不同燃烧物料、不同场所对二氧化碳灭火效果影响较大。经测试,不同场所需用二氧化碳灭火浓度和单位体积内需用灭火剂量见表4—14。表4—14不同场所需用二氧化碳量(参考值)
3.不同物质的灭火最低浓度见表4—15表4—15不同物质火灾需要二氧化碳最低灭火浓度
4.火场使用量二氧化碳灭火受周围环境和气象条件的影响较大,其火场使用量,应以表4—13和4—15所列数据乘以表4—16所列二氧化碳用量的安全系数。表4—16二氧化碳用量的安全系数
5.阴燃物料灭火浓度采用二氧化碳扑灭有阴燃火灾的场所效果较差,灭火应有较大的浓度,一般不应小于表4—17的要求。表4—17扑灭阴燃火灾二氧化碳的浓度及储存量
6.局部应用二氧化碳使用量采用局部应用方法扑救火灾时,钢瓶喷出的二氧化碳30%立即汽化,而70%仍处在液体状态,故采用局部应用方法二氧化碳的灭火效果较低,其最低供给强度不应小于表4—18的要求。表4—18二氧化碳供给强度
7.二氧化碳补偿量(1)开口面积补偿量。保护空间如有不能关闭的门、窗、孔、洞,应根据其开口的大小,补偿二氧化碳的损失量,每m2开口面积的补偿量不应小于5kg。(2)温度补偿量.保护空间内的温度过高或过低,二氧化碳的灭火效果也相应降低。当保护空间的温度保持在90益以上时,每增加3益,二氧化碳灭火总量应增加1%;当空间温度保持在-18益以下时,每降低0.5益,二氧化碳灭火总量也应增加1%。(二)面积计算法采用二氧化碳扑救局部火灾时,可按燃烧面积计算灭火剂用量。1.燃烧面积的确定燃烧面积可按易燃、可燃液体的表面积,易燃和可燃液体浸湿性的固体物体的表面积或可燃气体出口的截面积进行计算。
2.二氧化碳使用量不同燃烧面积的二氧化碳使用量,不应小于表4—19的要求。表4—19不同面积上二氧化碳灭火剂用量
计算保护面积时,应包括保护面积四周0.6m的富余量;在可燃液体上面0.6m内设置可燃涂层制品时,涂层制品面积应列入计算面积。3.环境补偿量火场受到风力影响时,应考虑风力影响的补偿,当风速超过6m/s时,风速每增加2m/s,二氧化碳的总量应增加10%。
(三)二氧化碳灭火时间和常备量1.二氧化碳灭火时间为保证灭火效果,应在一定时间内将需用灭火剂总量喷入火焰区。(1)表面火灾(明火),二氧化碳灭火时间不应超过1min。(2)停车场、变压器室火灾,二氧化碳灭火时间不应超过2min。(3)阴燃火灾,二氧化碳灭火时间不应超过7min,但在灭火开始后2min内达到的灭火浓度不应小于规定浓度的30%。(4)发电机、电动机、变频机等火灾,其保护容积在55m3以下时,起火后2min内二氧化碳的灭火浓度不应小于1.6kg/m3;保护空间容积大于55m3时,2min内二氧化碳的灭火浓度不应小于1.3kg/m3;二氧化碳的灭火总量由计算决定,但计算结果小于90kg时,仍需采用90kg。(5)转动电气设备火灾,二氧化碳的灭火浓度不应小于规定浓度的30%,灭火持续时间不应少于20min。
2.二氧化碳常备量G=1.4qt式中:G———二氧化碳常备量,kg;q———二氧化碳的喷射率(即向燃烧表面单位时间内的喷射量),kg/s;t———二氧化碳喷射时间(灭火时间),s;1.4———安全系数。第三节水带系统水力计算机水带系统是火场供水的基础,它主要包括水带串联系统、水带并联系统以及水带串联和并联混合系统,灭火救援中应扬长避短,根据现场不同需求和条件加以选择运用。一、水带压力损失计算水带的压力损失与水带内壁的粗糙度、水带长度和直径、水带铺设方式和水带内的流量有关。每条水带的压力损失,计算公式如下:hd=SQ式中:hd———每条20m长水带的压力损失,104Pa(米水柱);二、水带串联系统压力损失计算(一)同型、同径水带串联系统压力损失计算同型、同径水带串联系统的压力损失,可按压力损失叠加法或阻力系数法进行计算。1.援压力损失叠加法水带干线压力损失为串联系统内各条水带压力损失之和。Hd=nhd式中:Hd———水带串联系统的压力损失,104Pa;n———干线水带条数,条;hd———每条水带的压力损失,104Pa。
2.援阻力系数法水带干线压力损失为串联系统内各条水带阻抗与流量平方乘积的总和。Hd=nSQ2式中:Hd———水带串联系统的压力损失,104Pa;n———干线水带条数,条;S———每条水带的阻抗系数;Q———干线水带内的流量,L/s。
3.援应用举例有一条水带干线,长度为4条椎65mm胶里水带,流量为10L/s,试求水带串联系统的压力损失。解:(1)压力损失叠加法查表4—21得每条椎65mm胶里水带,当流量为10L/s时,其压力损失为3.5×104Pa,则水带串联系统的压力损失为:Hd=nhd=4×3.5×104Pa=14×104Pa(2)阻力系数法查表4—20得每条椎65mm胶里水带阻抗系数为0.035,则水带串联系统的压力损失为:Hd=nSQ2=4×0.035×102=14(104Pa)上述两种计算方法的计算结果相同。答:该水带串联系统的压力损失为14伊104Pa。
(二)不同类型、不同直径水带串联系统压力损失计算不同类型、不同直径水带串联,干线水带系统压力损失可按压力损失叠加法或阻力系数法进行计算。1.援压力损失叠加法水带干线压力损失为串联系统内各条水带压力损失之和。上述两种计算方法的计算结果相同,其小数点后的差值,是由于取值的精确度造成的。答:水带该串联系统的压力损失约为4.86伊104Pa。三、水带并联系统压力损失计算(一)同型、同径水带并联系统压力损失计算同型、同径水带并联系统的压力损失,可按流量平分法或阻力系数法进行计算。1.流量平分法同型、同径水带并联,当每一路水带干线长度相同时,水枪流量是由各条干线平分输送的,数条干线会合点处的压力也是相同的,因此,各条干线的压力损失亦应相同。任一条干线的压力损失,即代表该并联系统水带的压力损失。并联系统中任一条水带干线的压力损失计算,可采用串联系统压力损失叠加法或串联系统阻力系数法进行计算。流量平分法,计算公式如下:上述两种计算方法的计算结果相同。答:该水带并联系统的压力损失为4.375伊104Pa。(二)不同类型、不同直径水带并联系统压力损失计算采用不同类型或不同直径水带并联供水时,由于各条水带干线的阻抗不同,在每条干线内的流量分配不同,因此,不能采用流量平分法计算,只能采用阻力系数法进行计算计算公式如下:答:该水带并联系统的压力损失为10.8×104Pa。四、水带串联和并联混合系统压力损失计算利用分水器供水时,水带线路分成输水干线和工作水带支线两部分。工作水带支线是并联线路,而工作水带与输水干线则是串联连接。因此,利用分水器供水线路是水带串联和并联的混合系统。混合系统压力损失,计算公式如下:第四节灭火剂喷射器具应用计算灭火剂喷射器具与灭火剂的种类有关,掌握其应用知识,对灭火救援中做到物尽其用,充分发挥现有装备的功能,具有重要作用。一、水枪(炮)有关计算(一)水枪的控制面积计算扑救一、二、三级耐火等级的丙类火灾危险性的厂房和库房、三级耐火等级的民用建筑物的火灾,灭火用水供给强度一般为0.12~0.2L/s·㎡,依上述方法计算,直流水枪控制的燃烧面积见表4—24。火场常用19mm水枪,有效射程为15m,流量为6.5L/s,根据表4—24计算出的数据,每支椎19mm水枪的控制面积为33~54m2,为便于应用和记忆,当建筑物内可燃物数量较少(火灾荷载密度臆50kg/m2)时,每支水枪的控制面积可按50m2估算;当建筑物内可燃物数量较多(火灾荷载密度>50kg/m2)时,每支水枪控制面积可按30m2估算。(二)根据燃烧面积确定水枪数量计算1.援燃烧面积的计算固体可燃物的燃烧面积与火灾蔓延速度和火灾延续时间有关。不同火灾延续时间内,固体可燃物火灾蔓延大约距离见表4—25。
(四)应用举例某单层木材加工厂发生火灾,燃烧面积约300m2,若火场灭火用水供给强度为0.2L/s·m2,使用19mm水枪灭火,有效射程为15m,试求每支水枪能控制的燃烧面积以及火场需用的水枪数量。解:查表4—23得19mm水枪,有效射程为15m时,水枪的流量为6.5L/s,则每支水枪的控制面积为:火场需用的水枪数量为:N=A/f=300/32.5=9.23(支),实际使用取10支。答:每支椎19mm水枪能控制的燃烧面积为32.5m2,火场需用的水枪数量为10支。(五)带架水枪、水炮的有关计算带架水枪、水炮的有关计算与水枪的计算方法相同。二、空气泡沫灭火器具有关计算(一)空气泡沫枪的混合液量计算空气泡沫枪的混合液进口压力不应小于35×104Pa,如小于35伊104Pa,泡沫混合液量少,产生的泡沫质量差。当泡沫枪的进口压力大于35×104Pa时,泡沫枪的混合液量,计算公式如下:(二)空气泡沫枪的泡沫量计算式中:q泡———泡沫枪的泡沫量,L/s;H———泡沫枪的进口压力,104Pa;P2———泡沫混合液流量系数,见表4—27。当泡沫枪的进口压力大于35×104Pa时,普通蛋白泡沫倍数可直接按6.25倍估算,即q泡=6.25q混。
(三)空气泡沫灭火器具的控制面积计算A泡=q泡/q式中:A泡———每个空气泡沫灭火器具的控制面积,㎡;q泡———每个空气泡沫灭火器具的泡沫产生量,L/s;q———泡沫灭火供给强度,L/s·㎡,见表4—28。四)根据燃烧面积确定空气泡沫灭火器具数量计算N=A/A泡式中:N———火场需要泡沫灭火器具的数量,支;A———火场燃烧面积,㎡;A泡———每个空气泡沫灭火器具的控制面积,㎡。
(五)应用举例某可燃液体燃烧面积约200㎡,现使用PQ8型泡沫枪灭火,若泡沫灭火供给强度为1L/s·㎡,当泡沫枪进口压力为50×104Pa时,试计算该泡沫枪混合液流量及灭火需用该泡沫枪的数量。解:(1)泡沫混合液流量为:查表4—26得P1=0.956,H=50(104Pa),代入上式得q混=6.76L/s。(2)泡沫量为:查表4—27得P2=5.976,H=50(104Pa),代入上式得q泡=42.26L/s。(3)PQ8型泡沫枪的控制面积为:A泡=q泡/q=42.26/1=42.26(㎡)(4)灭火需用PQ8型泡沫枪的数量为:N=A/A泡=200/42.26=4.73(支),实际使用取5支。答:灭火需用PQ8型泡沫枪5支。第五节消防车应用计算消防车是公安消防部队常规配备的大型灭火救援装备,掌握其应用技术知识,对取得灭火救援行动主动权至关重要。一、消防管道供水能力估算一定直径的管道,一定压力下只有一定的流量。消防车在消防管道上吸水,当其数量超过管道的供水能力时,就会出现火场供水中断。为提高火场供水的有效性,应正确估算消防管道的供水能力。(一)枝状管道供水能力估算1.枝状管道内流量估算室外消防给水管网有环状和枝状两种类型。枝状给水管网,管道呈树枝状排列,水流单向流动;环状给水管网,管道呈闭合环状排列,任一点取水可双向供水。城市消防管道(居住区或工厂)的室外管道压力一般在10~40×104Pa之间,且干管之间的距离一般不超过500m。枝状管道内的流量,可按下式估算:Q=0.5D2V式中:Q———枝状管道内的流量,L/s;D———枝状管道的直径,英寸(若以mm计,则除以25,折算成英寸,如椎100mm管道,折算成4英寸);V———消防给水管道内水的当量流速,m/s,当管道压力在10~30×104Pa时,枝状管道V取1m/s。2.枝状管道供水能力估算每辆消防车的供水量与消防车的额定流量以及火场所需的水枪数量有关,一般供水量为10~20L/s。枝状管道的供水能力,可按下式估算:N=Q/Q车式中:N———枝状管道的供水能力,即能停靠消防车的数量,辆;Q———枝状管道内的水流量,L/s;Q车———每辆消防车的供水量,L/s。
3.枝状管道供水能力,见表4—294、应用举例有一条150mm的枝状消防管道,管道内的水压力不低于20×104Pa,试估算该管道的流量。解:150mm的管道,以英寸计,则该管道直径为:D=150/25=6(英寸)枝状管道V=1m/s,该管道的流量为:Q=0.5D2V=0.5×62×1=18(L/s)答:该管道的流量为18L/s。
(二)环状管道供水能力估算1.环状管道内流量估算在管径和压力相同的条件下,环状管道的流量是枝状管道内流量的1.5~2倍。环状管道内的流量,可按下式估算:Q=0.5D2V式中:Q———环状管道内的流量,L/s;D———环状管道的直径,英寸;V———消防给水管道内水的当量流速,m/s,当管道压力在10~30×104Pa时,环状管道V取1.5m/s。2.环状管道供水能力估算环状管道的供水能力,可按下式估算:N=Q/Q车式中:N———环状管道的供水能力,即能停靠消防车的数量,辆;Q———环状管道内的水流量,L/s;Q车———每辆消防车的供水量,L/s。
3援环状管道供水能力,见表4—30表4-30环状管道的供水能力(辆)
4援应用举例有一条300mm的环状消防管道,管道内的水压力不低于20×104Pa,若火场上每辆消防车出两支水枪,每支水枪的流量为6.5L/s,试估算该管道上能停靠消防车的数量。解:300mm的管道,以英寸计,则该管道直径为:D=300/25=12(英寸)环状管道V=1.5m/s,该管道的流量为:Q=0.5D2V=0.5×122×1.5=108(L/s)N=Q/Q车=108/13=8.3(辆),实际使用取8辆。答:该管道能停靠消防车的数量为8辆。二、水罐(泵浦)消防车有关计算(一)水罐(泵浦)消防车的水泵压力计算1援消防车采用单干线或双干线直接供水,消防车水泵出口压力计算。单干线或双干线供水,消防车水泵的出口压力计算方法相同。即水泵的出口压力均按一条干线计算。Hb=hq+hd+H1-2式中:Hb———消防车水泵出口压力,104Pa;hq———水枪喷嘴处压力,104Pa;hd———水带干线的压力损失,104Pa;H1—2———标高差,m,即消防车停靠地面与水枪手站立位置垂直高度差。应用举例:有一辆消防车从天然水源处吸水,使用10条65mm胶里水带供应一支19mm水枪,扑救室外火灾,要求水枪的有效射程不小于15m,水源至火场地势平坦,试计算消防车水泵出口压力。解:水源至火场地势平坦,则H1-2=0。查表4—23得19mm水枪,有效射程为15m时,水枪喷嘴处压力和流量分别为27×104Pa和6.5L/s。查表4—21得65mm胶里水带,流量为6.5L/s时,每条水带的压力损失为1.48×104Pa,10条水带的压力损失为:hd=10×1.48×104Pa=14.8×104Pa。水带压力损失亦可按下式计算:hd=nSQ2n=10,查表4—20和4—23得S=0.035,Q=6.5L/s,则hd=nSQ2=10×0.035×6.52=14.8(104Pa)消防车出口压力为:Hb=hq+hd+H1-2=27+14.8+0=41.8(104Pa)。答:该消防车水泵出口压力为41.8×104Pa。
2.消防车利用分水器供水,消防车水泵出口压力计算利用分水器供应数支水枪用水,消防车水泵的出口压力,应满足水枪的有效射程要求。Hb=hq+hd干+hd工+H1-2式中:Hb———消防车水泵出口压力,104Pa;hq———水枪喷嘴处压力,104Pa;hd干———水带干线的压力损失,104Pa;hd工———工作水带支线的压力损失,104Pa;H1—2———标高差,m,即消防车停靠地面与水枪手站立位置垂直高度差。应用举例:有一辆消防车从消火栓处吸水,出一支干线利用分水器供应火场用水,干线长度为10条65mm胶里水带,分水器后使用两支工作水带,每支工作水带长度为2条65mm胶里水带,各出一支19mm水枪,扑救室外火灾,要求水枪的有效射程不小于15m,水源至火场地势平坦,试计算消防车水泵出口压力。解:水源至火场地势平坦,则H1-2=0。查表4—23得19mm水枪,有效射程为15m时,水枪喷嘴处压力和流量分别为27×104Pa和6.5L/s。查表4—20得65mm胶里水带阻抗系数为0.035,混合系统的总流量Q=6.5×2=13L/s,则混合系统水带的压力损失为:S混=S干+S工=10×0.035+2×0.035/22=0.3675hd=S混Q2=0.3675×132=62.11(104Pa)消防车出口压力为:Hb=hq+hd+H1-2=27+62.11+0=89.11(104Pa)。答:该消防车水泵出口压力应为89.11×104Pa。
3.多干线并联,消防车水泵出口压力计算火场使用大口径水枪时,需采用数条干线并联供水。Hb=hq+hd并+H1-2式中:Hb———消防车水泵出口压力,104Pa;hq———水枪喷嘴处压力,104Pa;hd并———多干线并联时水带系统的压力损失,104Pa,当各干线的长度、直径相同时,每条水带干线的流量相同,即每条干线的流量为Q/n(Q为水枪流量,n为干线支数);若干线的长度、直径不同时,应先求出水带并联系统的阻抗S总,再按hd=S总Q2计算水带系统的压力损失;H1—2———标高差,m,即消防车停靠地面与水枪手站立位置垂直高度差。应用举例:有一辆消防车从消火栓处吸水,采用双干线并联供水,每支干线长度为10条65mm,胶里水带,供应25mm水枪用水,要求此带架水枪的有效射程为17m,水源至火场地势平坦,试计算消防车水泵出口压力。解:水源至火场地势平坦,则H1-2=0。查表4—23得25mm水枪,有效射程为17m时,水枪喷嘴处压力和流量分别为31.5伊104Pa和12.2L/s。查表4—20得65mm胶里水带阻抗系数为0.035,并联系统的总流量Q=12.2L/s,则水带并联系统的压力损失为:S总=S/n2=10伊0.035/22=0.0875hd=S总Q2=0.0875伊12.22=13.02(104Pa)消防车出口压力为:Hb=hq+hd+H1-2=31.5+13.02+0=44.52(104Pa)。答:该消防车水泵出口压力应为44.52伊104Pa。
(二)水罐(泵浦)消防车的最大供水距离计算在确定消防车最大供水距离时,应保证消防车能长时间正常运转,并使所用的水带不致因水压过高而爆破,另外,火场供水中,消防水枪的关闭会造成水带内压力瞬时升高,因此,考虑水带的耐压强度时,还应考虑水锤的影响。Sn=(rHb-hq-H1—2)/hd式中:Sn———消防车最大供水距离,水带条数;r———消防车泵扬程使用系数,具体根据车况确定,一般取值为0.6-0.8,新车或特种车可取值为1;Hb———消防车水泵出口压力,104Pa;hq———水枪喷嘴处压力,104Pa;H1—2———标高差,m,即消防车停靠地面与水枪手站立位置垂直高度差;hd———每条水带的压力损失,104Pa。通过计算,下面将部分消防车最大供水距离列于表4—31,作为火场供水决策参考。本表设定的条件是消防车水泵扬程使用系数为0.8,19mm水枪有效射程为15m.采用65mm胶里水带单干线供水,标高差为零。表4-31消防车最大供水距离(参考值)
(三)水罐(泵浦)消防车的最大供水高度计算建筑物的高度不大,可采用沿楼梯铺设水带的方法供水;如高度较大,则应采用从外墙窗口或楼梯间垂直铺设水带的方法供水。H1—2=Hb-hq-hd式中:H1—2———消防车的供水高度,m;Hb———消防车水泵出口压力,104Pa,目前全国各地配备的消防车按车泵类型分一般有高低压泵、中低压泵、低压泵三种,低压、中压泵一般额定出口压力分别为100×104Pa、200×104Pa,实际应用中,为发挥消防车的供水潜能,允许在此基础上适当提高泵压,具体需视车况等因素确定。hq———水枪喷嘴处压力,104Pa;hd———水带系统的压力损失,104Pa。扑救建筑物火灾,供水线路总长度应为室外水带(3条)、室内机动支线水带(2条)和登高水带长度之和进行计算。登高水带的长度可为实际供水高度的1.2倍;沿楼梯铺设水带时,登高水带长度为实际供水高度的2倍。通过计算,下面将消防车供水高度与水泵出口压力的关系列于表4—32,作为火场供水决策参考。本表设定的条件是供水线路采用65mm胶里水带单干线供水,供应一支19mm水枪,流量为6.5L/s,有效射程为15m。表4—32车供水高度与水泵出口压力关系(参考值)灭火救援应用计算是消防指挥员指挥决策必备的应用计算基本技能。主要包括燃烧面积计算、灭火剂用量计算、水带系统水力计算、灭火剂喷射器具应用计算、消防车应用计算、化学事故现场警戒范围估算、洗消药剂用量计算等。重点掌握各种计算或估算的方法,从而能够在处置现场快速、准确地完成力量计算,实施战斗行动。
(四)水罐(泵浦)消防车串联最大供水距离计算消防车串联供水,又称接力供水,水源离火场的距离超过消防车常规的直接供水距离时,应采用串联(接力)供水方法,将水送往火场。Sn=(Hb-10-H1-2)/hd式中:Sn———消防车串联最大供水距离,水带条数;Hb———消防车水泵出口压力,104Pa;10———消防车串联供水,当将水送往前面水罐(泵浦)车进水口处时,仍应留有10伊104Pa的剩余压力,以保证供水工作的正常进行,104Pa;H1—2———标高差,m,即两辆消防车之间地面的垂直高度差;hd———每条水带的压力损失,104Pa。应用举例:CG36/30型消防车,水泵出口压力为100×104Pa,用90mm胶里水带单干线接力供水,供应两支19mm水枪用水,水枪的有效射程为15m,水源至火场地势平坦,试计算该消防车接力最大供水距离。解:查表4—23得19mm水枪,有效射程为15m时,每支水枪的流量为6.5L/s,则两支水枪的流量为13L/s。查表4—21得90mm胶里水带,流量为13L/s时,每条水带的压力损失为1.35×104Pa。水源至火场地势平坦,则标高差H1—2=0。CG36/30型消防车的最大接力供水距离为:Sn=(Hb-10-H1—2)/hd=(100-10-0)/1.35=66.67(条)实际使用取66条。答:该消防车接力最大供水距离为66条水带长度。
(五)水罐(泵浦)消防车的控制火势面积计算A车=Q车/q式中:A车———每辆消防车控制火势面积,m2;Q车———每辆消防车供水流量,L/s,火场上每辆消防车一般供水流量为10-20L/s;q———灭火用水供给强度,L/s·m2。应用举例:CG36/30型消防车,如其供水流量为18L/s,灭火用水供给强度为0.12L/s·m2时,试求其控制火势面积。解:Q车=18L/s,q=0.12L/s·m2,则A=Q车/q=18/0.12=150(m2)答:该消防车控制火势面积为150m2。
(六)火场供水战斗车数量计算1.援根据水枪的控制面积确定战斗车数量计算N=A/nf式中:N———火场供水战斗车数量,辆;A———火场燃烧面积,m2;n———每辆消防车供应水枪的数量,支,火场上一般每辆消防车出2-3支19mm水枪;f———每支水枪控制的燃烧面积,m2。2.援根据消防车控制火势面积确定战斗车数量计算N=A/A车式中:N———火场供水战斗车数量,辆;A———火场燃烧面积,m2;A车———每辆消防车控制火势面积,m2。
3.援根据火场燃烧面积确定战斗车数量计算N=Aq/Q车式中:N———火场供水战斗车数量,辆;A———火场燃烧面积,m2;q———灭火用水供给强度,L/s·m2;Q车———每辆消防车供水流量,L/s。4援根据火场用水量确定战斗车数量计算N=Q/Q车式中:N———火场供水战斗车数量,辆;Q———火场用水量,L/s;Q车———每辆消防车供水流量,L/s。
5.应用举例例1某单层木材仓库着火,燃烧面积约240m2,火场上每辆消防车供应两支19mm水枪,有效射程为15m,灭火用水供给强度为0.2L/s·m2,试计算火场供水战斗车数量。解:(1)根据水枪的控制面积确定战斗车数量。查表4—23得19mm水枪,有效射程为15m时,流量为6.5L/s,则每支19mm水枪的控制面积为:f=Q/q=6.5/0.2=32.5(m2)火场供水战斗车数量为:N=A/nf=240/2伊32.5=3.69(辆),实际使用取4辆。(2)根据消防车控制火势面积确定战斗车数量。每辆消防车出两支19mm水枪,消防车供水流量为13L/s,则每辆消防车控制火势面积为:A车=Q车/q=13/0.2=65(m2)火场供水战斗车数量为:N=A/A车=240/65=3.69(辆),实际使用取4辆。(3)根据火场燃烧面积确定战斗车数量。N=Aq/Q车=240伊0.2/13=3.69(辆),实际使用取4辆。通过以上计算可以发现,三种计算方法的结果是一致的,其实原理是相同的,也就是说火场上可以采用任何一种方法进行计算。答:火场需用供水战斗车数量为4辆。例2某油罐区着火,需冷却用水量75L/s,若每辆消防车供应两支19mm水枪,有效射程为17m,试计算火场需用冷却供水战斗车数量。解:查表4—23得19mm水枪,有效射程为17m时,流量为7.5L/s,则每辆消防车供水流量为15L/s。N=Q/Q车=75/15=5(辆)答:火场需用冷却供水战斗车数量为5辆。三、泡沫消防车有关计算泡沫消防车只是在水罐消防车的基础上增加了一套泡沫灭火系统,因此,上一节的计算内容适用泡沫消防车,但它也有自己特点的计算内容。(一)泡沫消防车的最大供泡沫距离计算为发挥泡沫枪的效能和消防车的供水能力,泡沫枪的进口压力宜不低于50伊104Pa。Sn=(Hb-50-H1—2)/hd式中:Sn———消防车的最大供泡沫距离,水带条数;Hb———消防车水泵出口压力,104Pa;50———泡沫管枪进口压力,104Pa;H1—2———标高差,m,即泡沫车停靠地面与泡沫枪手站立位置的垂直高度差;hd———每条水带的压力损失,104Pa。应用举例:某火场准备使用65mm胶里水带供一支PQ8型泡沫枪灭火,当消防车水泵出口压力为70×104Pa,泡沫枪进口压力为50×104Pa,标高差为0时,试求其最大供泡沫距离。解:PQ8型泡沫枪进口压力为50×104Pa时,根据公式:q混=p1H计算得出泡沫混合液量为6.76L/s,查表4—21,经计算得每条65mm胶里水带的压力损失为1.602×104Pa,则消防车最大供泡沫混合液距离为:Sn=(Hb-50-H1—2)/hd=(70-50-0)/1.602=12.5(条)实际使用取12条。答:消防车最大供泡沫混合液距离为12条水带长度。(二)泡沫消防车的控制火势面积计算A车=Q车/q式中:A车———每辆泡沫消防车控制火势面积,m2;Q车———每辆消防车泡沫供给量,L/s;q———泡沫灭火供给强度,L/s·m2。应用
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