火场供水快速估算

第二讲火场供水快速估算（一）火场供水常用压力单位换算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米标高差（H1-2）=1米水柱（1m1-2=1mH2O）（二）火场供水估算原则1、 在同一计算或估算公式中，单位必须要统一，在估算供水压力，供水距离或供水高度时，压力单位先统一用米/水柱（mH2O），所得结果再换算为Mpa或Kg/cm2。2、 凡扑救室外火灾，水枪有效射程均按15m估算；凡扑救室内火灾，水枪有效射程均按10m估算。3、 若每条支线水带（①65mm水带）不超过3盘，则估算时支线水带的压力损失可忽略不计。（三）常用技术参数1、 （胶里或聚胺脂）水带的阻抗系数（S）中80mm水带：S=0.015中65mm水带：S=0.0352、 每条水带的压力损失（hd）估计值在灭火战斗实践中，通常采用单干线出1-2支中19mm直流水枪的供水形式，供水干线通常采用中80mm水带，灭火支线水带通常采用中65mm水带；扑救室内火灾，一般要求有效射程（充实水柱）不低于10m。扑救室外火灾一般要求有效射程不低于15m。根据每条水带的压力损失的计算公式hd=SQ2（式中：hd为每条20m长水带的压力损失mH2O,S为每条水带的阻抗系数，Q为水带内的供水流量）可得知：

3、①19mm直流水枪喷嘴压力（h枪）：直流水枪的喷嘴压力与流量、有效射程和口径大小有关，常用①19mm直流水枪的喷嘴压力为：有效射程（米）压力（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直流水枪的控制面积和控制周长（1） 当建筑物内可燃物数量较少（火灾荷载密度W50Kg/m2）时，每支①19mm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①19mm水枪控制面积可按30m2估算。（2） 当有效射程为15m时，每支①19mm水枪的控制周长可按10—15m估算。5、 ①19mm直流水枪的流量（Q）一般情况下，扑救室内火灾，要求有效射程不小于10m，此时每支水枪的流量为4.6l/s，估算取5l/s；扑救室外火灾，要求有效射程不小于15m，此时每支水枪的流量为6.5l/s，估算值取7l/s。6、 每个室外消火栓的供水能力，一般为10—15L/s。但在扑救同一场火灾中启用的室外消火栓的数量取决于室外管网的布置形式、压力及实际灭火用水量（秒流量）。7、 每个室内消火栓的供水能力一般为5L/s。但在扑救同一场建筑室内火灾，启用室内消火栓数量取决于室内消火栓系统设计秒流量和实际灭火用水量（秒流量）。8、 水泵接合器启用数量水泵接合器是当消防泵出现故障时或消防泵不能满足消防用水量时，消防车向室内管网补水加压的装置。其启用数量主要取决于使用室内消火栓的数量，每启动一个水泵接合器一般可以同时满足2个室内消火栓出2支水枪的要求。9、常见灾害对象灭火用水（泡沫E）供给强度序号灾害对象供给强度1扑救一、二、三级耐火等级的丙类厂房和库房，三级耐火等级的民用建筑物火灾。0.12—0.2（L/s.m2）2扑救商业、贵重商品物资仓库、车库（修理所、飞机库）、电缆隧道、船舶、舞台和锅炉房火灾。0.2（L/s.m2）3扑救固体材料（纸张、胶合板、棉花及其他纤维材料、赛璐珞及其制品）火灾。0.2—0.3（L/s.m2）4冷却液化石油气球罐。0.2（L/s.m2）5扑救油罐火灾（泡沫）。冷却着火油罐。1—1.5（L/s.m2）0.6—0.8（L/s.m） 冷却邻近油罐。 0.35—0.7（L/s.m）10、 储罐无固定冷却系统时，移动设备冷却供水强度估算值取0.2L/s・m2。11、 扑救甲、乙类液体火灾时，空气泡沫的供给强度按1L/s・m2估算，即q泡=1L/s・m2由此得知，所需泡沫量（秒流量）数值与燃烧面积数值相等，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吨普通蛋白泡沫灭火剂所需混合水约为16吨。13、 普通蛋白泡沫量（秒流量）是混合液量（秒流量）的6.25倍（发泡倍数），即Q泡=6.25Q混14、 普通蛋白泡沫液常备量按30分钟供液量估算。15、 扑救甲、乙类液体火灾，一次进攻（时间为5分钟）所需泡沫液量按燃烧面积的3倍估算，即Q=3A（升）。16、 普通蛋白泡沫液常备量估算值为：Q液备=0.02A吨（A为燃烧面积数值）17、普通蛋白泡沫灭火用水常备量估算值为： Q水备=0.3A吨，A为燃烧面积数值。18、 配制泡沫的灭火用水量（秒流量）估算值为：Aq炮Q灭=0.94 0.15A（L/s）6.25二、火场供水快速估算（一）水罐（泵浦）消防车水泵出口压力估算1、 单干线出一支水枪扑救室外火灾，此时常用中65mm水带供水，水泵出口压力（Hb）估算公式为:式中：Hb——消防车水泵出口压力，mH2O（米水柱）30——水枪喷嘴压力，mH2O1.5 每条①65mm水带压力损失，mH2On 水带条数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。当地势平坦时H1-2取0。例1、有一辆中型水罐消防车从天然水源处吸水，使用8条中65mm水带供应1支中19mm水枪，扑救室外火灾，水源至火场地势平坦，试估算消防车水泵出口压力。解：Hb=30mH2O+8X1.5mH2O+0=42mH2O或4.2Kg/cm2或0.42Mpa（从上式估算可知，扑救该起火灾大约需要消防水泵出口压力为4.2Kg/cm2或0.42Mpa。）2、 单干线出一支水枪扑救室内火灾时，水泵出口压力估算公式为：Hb=15+1n+H1-2式中：15——水枪喷嘴处压力mH2O；1 每条①65mm水带压力损失，mH2O；n ①65mm水带数。3、 单干线出2支水枪扑救室外火灾，此时常用中80mm水带干线供水，估算公式为:Hb=30+2.5n+H1-2式中：Hb——消防车水泵出口压力，mH2O；30——水枪喷嘴处压力mH2O；2.5 每盘①80mm水带压力损失mH2O；n ①80mm干线水带的盘数mH2O；H1-2——标高差，地势平坦时取0。有一辆中型水罐消防车从天然水源（或室外消火栓）处吸水，使用了8条中80mm水带单干线供水，分水器出2支中19mm水枪扑救室外火灾，支线水带各使用2条中65mm水带，水源至火势地势平坦，试估算消防车水泵出口压力。解：Hb=30+2.5X8+0=50mH2O或5Kg/cm2或0.5Mpa（从上式估算可知，消防车水泵出口压力为0.5Mpa左右时，即可满足前方灭火需要的压力。）4、单干线出2支水枪扑救室内火灾时，水泵出口压力估算公式为： Hb=15+1.5n干+H1-2（n干 ①80mm干线水带条数）式中：15——水枪喷嘴处压力mH2O1.5 每条①80mm水带的压力损失mH2O（二）水罐（泡沫）消防车的最大供水距离估算水罐（泡沫）消防车的最大供水距离主要取决于该车发动机功率、水泵性能、水带的种类及水枪的数量。在实际火场供水中，一般采用单干线出1—2支枪灭火，为保证消防车水泵长时间运转，对常压泵水罐（泡沫）消防车而言，其最大出口压力一般情况下取70—80mH2O。1、 当采用①65mm水带单干线出一支①19mm水枪扑救室外火灾时，单车最大供水距离估算公式为：70-30-H1-2 40-H1-2Sn= = 1.5式中：Sn 消防车最大供水距离，①65mm水带条数；70——水泵出口压力，mH2O；30——水枪喷嘴处压力，mH2O；1.5——每条水带的压力损失mH2O；H1-2——标高差*当地势平坦（即H1-2为0）时，常压泵水罐（泡沫）消防车采用①65mm水带供1支水枪时的最大供水距离可达到500米（估算值为：Sn=26.6条=540m）2、 当采用①80mm水带单干线出1支①19mm水枪扑救室外火灾时，每条水带的压力损失hd=0.015X6.52=0.633，估算值取0.65mH2O,则最大供水距离：70-30-H1-2 40-H1-2Sn= = 0.65 0.65从上式得知:当地势平坦（即H1-2为0）时，常压泵水罐消防车采用①80mm水带供1支水枪时的最大供水距离可达到1000米（估算值为：Sn=61.5条=1230m，保守值取1000m）;同样条件下，中压泵可达2000m以上。*3、当采用①80mm水带单干线出2支水①19mm水枪扑救室外火灾时，单车最大供水距离估算公式为：70-30-H1-2 40-H1-2Sn= = 2.5式中：Sn 消防车最大供水距离，①80mm水带条数；70——水泵出口压力，mH2O；30——水枪喷嘴处压力，mH2O；2.5 每条①80mm水带的压力损失mH2O；从上式可得知：*当地势平坦时，常压泵水罐消防车供2支①19mm水枪时的最大供水距离可达300米（估算值为：Sn=16条=320m，保守值取300米）。同样条件下，中压泵的最大供水距离可达800米以上。在灭火实践中，由于每台水罐消防车按标准一般只配备400m水带，其中含100—200m①80mm干线水带，因此当火场距水源地在单车最大供水距离范围之内（不超过300m）时，为迅速控制火势，战斗第一阶段仍采用串联供水方式，待火势得到控制后，再改为直接供水（即转入战斗第二阶段）。（三） 水罐（泡沫）消防车串联最大供水距离估算（实为两车之间供水干线的条数）当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。估算时，为保证后方供水车水泵长时间运转，其常压泵最大出口压力一般取70mH2O（中压泵一般取120mH2O）,估算公式为：Sn=（Hb-10-H1-2）/hd估算公式式：Sn=（Hb-10-H1-2）/hd式中：Sn——前后方消防车串联最大供水距离，水带条数；Hb——后方供水消防车水泵最大出口压力，一般取70mH2O；中压泵取160mH2O。10——后方供水车将水送往前面水罐车进水口处时，仍应留有10mH2O剩余压力，以保证供水工作的正常进行；H1-2——标高差，m，即前后两辆消防车之间地面的垂直高度差，地势平坦时取0；hd——每条供水水带的压力损失，mH2O。1、 当前方出一支①19mm水枪，供水干线采用①65mm水带，扑救室外火灾时的串联最大供水距离估算：70-10-H1-2 60-H1-2Sn= = 1.5*（从上式得知，若地势平坦时，常压泵水罐消防车采用①65mm水带单干线串联供1支水枪时的最大串连供水距离可达到800米（即：Sn=40条=800m））；同样条件下，中压泵可达2000m。2、 当前方出2支①19mm水枪，供水干线采用①80mm水带，扑救室外火灾时的串联最大供水距离估算：70-10-H1-2 60-H1-2Sn= =2.5*（当地势平坦时，常压泵水罐消防车供2支①19mm水枪时的最大串联供水距离可达400米以上（估算值为：Sn=24条=480m））:同样条件下，中压泵的最大串连供水距离可达1200米以上。（四） 水罐（泡沫）消防车辆的最大供水高度估算由于沿楼梯铺设水带拐弯打折多，压力损失较大，因此在灭火实践中常采用外墙窗口或楼梯间垂直铺设水带的方法供水，计算或估算最大供水高度，实际上就是求标高差H1-2。扑救建筑物火灾，供水线路总长度应为室外水带（3条），室内机动水带（2条）和登高水带长度之和进行计算和估算。登高水带的长度为实际供水高度的1.2倍。1、当供水线路采用①65mm水带单干线供1支①19mm水枪，有效射程为10m时，供水系统的水带条数为室外3条+室内2条+ ），供水线路的压力损失hd=0.8（5+0.06H1-2）=4+0.048H1-2。代入公式：Hb=h枪+hd+H1-2可得知：Hb-h栓-4zH1-2=1.048H1-2=H枪=15mH2O当消防车水泵最大出口压力Hb取70mH2O时，H1-2=49m2、当供水线路采用①80mm水带单干线供2支①19mm水枪，有效射程为10m时，供水干线的水带条数为：（室外3条+室内2条+1.2H1-2/20）；供水干线的压力损失hd=1.5（5+0.06H12）=7.5+0.09H1-2。代入公式：Hb=h枪+hd+H1-2可得知：Hb-22.5H1-2= 1.09当消防车水泵最大出口压力Hb取70mH2O时，H1-2=43m。*综上得知：常压泵水罐（泵浦）消防车的最大供水高度可达40m。*同样条件下，中压泵的最大供水高度可达100米以上。三、重点说明1、 为确保水泵长时间运转及水带接扣不脱落，火场上常压泵最大扬程一般不超过120mH2O，中压泵最大扬程一般不超过200mH2O；在火场供水实践中，水泵最大出口压力一般取水泵扬程值的60%80%。2、 对目前普及的聚安脂水带，笔者曾于2004年9月24日在昆明机场内作远距离供水测试（测试条件为：地势平坦，采用了50盘①80mm20型中压单干线供水，分水器出2支①19mm水枪，由一台153中低压泵水罐车中压工况供水），初步测知①80mm聚安脂水带的阻抗系数值（S）约为0.02，接近于①80mm水带阻抗