1、一般固體可燃物火災(zāi)滅火供水強(qiáng)度 :一般為0.12~0.2 l/s.m2
火災(zāi)載荷<50kg/m2 按0.12 l/s.m2計(jì)算
火災(zāi)載荷≥50kg/m2 按0.20 l/s.m2計(jì)算
2、易燃材料堆場(chǎng)和易燃建筑密集區(qū)滅火供水強(qiáng)度:一般為0.4~0.8l/s.m
火災(zāi)載荷< 50kg/m2 按0.40 l/s.m計(jì)算
火災(zāi)載荷≥50kg/m2 按0.80 l/s.m計(jì)算
3、液體儲(chǔ)罐的冷卻用水量


4、液化石油氣儲(chǔ)罐的冷卻用水量:
液化石油氣的冷卻供水強(qiáng)度按0.2l/s·m2考慮,著火罐的冷卻面積按儲(chǔ)罐全表面積計(jì)算,相鄰罐的冷卻面積按儲(chǔ)罐表面積的一半計(jì)算。
二 供水器具
1、吸水器具(吸水管):
吸水管有橡膠吸水管、合成樹脂吸水管和聚氨脂吸水管,直徑有φ65,φ100,φ125,φ150四種,長(zhǎng)度有2m和4m兩種,結(jié)構(gòu)有直管式和盤管式。
2、輸水器具(水帶):
水帶現(xiàn)在常用的是襯里的合成纖維水帶。常用水帶直徑ø65mm, ø80mm,ø90mm,長(zhǎng)度一般是20m。
低壓水帶:0.8MPa、 1.0MPa、1.3MPa
中壓水帶:1.6MPa、 2.5MPa
高壓水帶: >2.5MPa
3、射水器具
(1)直流水槍
下表為φ19mm直流水槍的射程、流量與壓力之間的關(guān)系。


三 相關(guān)計(jì)算
(1)、水帶壓力損失計(jì)算
水帶的壓力損失與水帶內(nèi)壁的粗糙度、水帶長(zhǎng)度和直徑、水帶鋪設(shè)方式和水帶內(nèi)的流量有關(guān)。每條水帶的壓力損失,計(jì)算公式如下:
Hd = SQ2
式中:Hd — 每條水帶(20m)壓力損失,104Pa,mH2O
S — 每條水帶的阻抗系數(shù),見下頁(yè)表
Q — 水帶內(nèi)的流量,L/s
水帶阻力損失系數(shù)


1、水帶串聯(lián)系統(tǒng)壓力損失計(jì)算:
Hd = nSQ2
2、水帶并聯(lián)系統(tǒng)壓力損失計(jì)算:
同型、同徑水帶并聯(lián)系統(tǒng)的壓力損失,可按流量平分法進(jìn)行計(jì)算。
Hd = S(Q總/n)2
應(yīng)用舉例:
某消防車?yán)秒p干線并聯(lián)供帶架水槍,每條干線的長(zhǎng)度為5條Ø65mm膠里水帶,帶架水槍流量為10L/s,試求并聯(lián)系統(tǒng)水帶的壓力損失。
解:Ø65mm膠里水帶的阻抗系數(shù)為0.035,則并聯(lián)系統(tǒng)水帶的壓力損失為:
Hd = S(Q總/n)2 = 5×0.035×(10/2) 2=4. 375(104Pa)
(2). 水槍滅火性能計(jì)算
1、水槍的控制面積計(jì)算
水槍的控制面積與水槍的流量成正比,與滅火用水供給強(qiáng)度成反比。每支水槍的控制面積,計(jì)算公式如下:
A槍= Q/q
式中:A槍——每支水槍的控制面積,m2;
Q——每支水槍的流量,L/s;
q——滅火用水供給強(qiáng)度,L/s·m2。
應(yīng)用舉例:
已知Φ19mm直流水槍的流量為6.5l/s,撲救建筑火災(zāi)時(shí)的供水強(qiáng)度為0.12-0.2l/s.m2,求每支水槍的控制面積。
解:(1)取q= 0.12l/s.m2
A槍= Q/q=6.5/0.12=54(m2)
?。?)取q= 0.2l/s.m2
A槍= Q/q=6.5/0.2=33(m2)
火災(zāi)荷載密度比較?。?lt;50kg/m2)時(shí),一支Φ19mm直流水槍的控制面積按50m2計(jì)算,
火災(zāi)荷載密度比較大(≥50kg/m2)時(shí),按30m2計(jì)算。
2、根據(jù)燃燒面積確定水槍數(shù)量計(jì)算
N = A/A槍
式中:N——火場(chǎng)需要水槍的數(shù)量,支;
A——火場(chǎng)燃燒面積,m2;
A槍——每支水槍控制面積,m2。
應(yīng)用舉例:
某單層木材加工廠發(fā)生火災(zāi),燃燒面積約300m2,若火場(chǎng)滅火用水供給強(qiáng)度為0.2L/s·m2,使用Ø19mm水槍滅火,有效射程為15m,試求每支水槍能控制的燃燒面積以及火場(chǎng)需用的水槍數(shù)量。
解:Ø19mm水槍有效射程為15m時(shí),水槍的流量為6.5L/s,則每支水槍的控制面積為:
A槍 = Q/q = 6.5/0.2 = 32.5(m2)
火場(chǎng)需用的水槍數(shù)量為:
N = A/A槍 = 300/32.5 = 9.23(支),實(shí)際取10支。
3、水槍的控制周長(zhǎng)計(jì)算
水槍的控制周長(zhǎng)與水槍的噴嘴口徑、有效射程和滅火用水供給強(qiáng)度有關(guān)。
一般水槍的噴嘴口徑為19mm,有效射程不小于15m,流量為6.5L/s。每米周長(zhǎng)的滅火供水量一般在0.4~0.8L/s·m之間,同時(shí)還應(yīng)滿足消防人員使用的水槍控制角度(30°~60°)的要求。
(1)按控制角計(jì)算水槍控制周長(zhǎng)
L槍 = πSkθ/180
式中:L----水槍控制周長(zhǎng),m;
Sk---- 水槍的有效射程,m;
θ----水槍控制角度
控制角為30°時(shí),每支水槍控制周長(zhǎng)為:
L槍 = πSkθ/180 = 3.14×15×30/180 = 7.8(m)
控制角為60°時(shí),每支水槍控制周長(zhǎng)為:
L槍 = πSkθ/180 = 3.14×15×60/180 = 15.7(m)
按控制角為30°~60°時(shí),每支Ø19mm水槍的控制周長(zhǎng)約為8—16m。
(2)按滅火用水供給強(qiáng)度計(jì)算水槍控制周長(zhǎng)
當(dāng)Ø19mm水槍有效射程為15m時(shí),滅火用水供給強(qiáng)度為0.4L/s·m,每支水槍控制周長(zhǎng)為:
L槍 = q槍/q = 6.5/0.4 = 16.25(m)
滅火用水供給強(qiáng)度為0.8L/s·m,每支水槍控制周長(zhǎng)為:
L槍 = q槍/q = 6.5/0.8 = 8.125(m)
按滅火用水供給強(qiáng)度為0.4~0.8L/s·m,每支Ø19mm水槍控制周長(zhǎng)為8~16m。
4、根據(jù)燃燒周長(zhǎng)或需要保護(hù)的周長(zhǎng)計(jì)算水槍數(shù)量
火場(chǎng)需要的水槍數(shù)量可根據(jù)火場(chǎng)燃燒周長(zhǎng)或需要保護(hù)的周長(zhǎng)與水槍控制周長(zhǎng)之比確定,計(jì)算公式如下:
N = L/L槍
式中:N——火場(chǎng)需用的水槍數(shù)量,支;
L——火場(chǎng)燃燒周長(zhǎng)或需要保護(hù)的周長(zhǎng),m;
L槍——每支水槍的控制周長(zhǎng),m。
(3). 消防車戰(zhàn)斗性能計(jì)算
1、消防車可持續(xù)供水時(shí)間
消防車的可持續(xù)供水時(shí)間與水罐的載水量以及噴射器具的流量有關(guān),同樣的噴射流量下,水罐的載水量越大,其可持續(xù)供水時(shí)間也越長(zhǎng),消防車的可持續(xù)供水時(shí)間越長(zhǎng),給組織供水的時(shí)間就越多,因此,越容易保證火場(chǎng)不間斷供水。
消防車的可持續(xù)供水時(shí)間,可按下式計(jì)算:
T=0.0167V/Q
式中:T—可持續(xù)供水時(shí)間,min ;
V—水罐容量,l;
Q—噴射器具的流量,l/s。
應(yīng)用舉例:
SG50ZD中低壓水罐消防車,載水量為5000L,在撲救室外建筑火災(zāi)時(shí),出2支φ19mm直流水槍,問一罐水可持續(xù)滅火多長(zhǎng)時(shí)間?
解:撲救室外建筑火災(zāi)時(shí),水槍充實(shí)水柱長(zhǎng)度不小于15m,此時(shí)水槍流量為6.5l/s,因此,
Q=2×6.5=13(l/s)
將各數(shù)據(jù)代入公式,得 T=0.0167V/Q = 0.0167×5000÷13 = 6.4(min)
2、消防車水泵出口壓力計(jì)算
根據(jù)柏努力方程,消防車水泵出口壓力為分水器前壓力(或水槍工作壓力)、水帶阻力損失及射水器具與水泵中心線的高度差之和。
Pb=Pq+nPd+ H1-2
式中:Pb—消防泵出口壓力,104Pa
Pq—分水器或水槍進(jìn)口壓力,104Pa
Pd—每條水帶的壓力損失,104Pa
H1-2—水泵出口與水槍或分水器的高度差,m
應(yīng)用舉例:
一容量 5000m3的原油罐發(fā)生火災(zāi),如果用XFSG80消防車出4支Φ19mm水槍(水槍的有效射程為17m)冷卻油罐,鋪設(shè)2條干線出水,每條干線用Φ65膠里水帶出水,消防車距油罐200m,油罐比消防車的位置高10m?! 栂儡囁脡毫槎嗌俸线m?
解:⑴干線水帶條數(shù)n = 200/20 = 10(條)
⑵干線每條水帶的阻力損失
Pd= nSQ2 = 10 ×0.035 × 152 =78.75 (mH2O)
支線的阻力損失Pd1= 0.035 × 7.52 =1.97 ( mH2O )
⑶消防車水泵的壓力
Pb=Pd+Pd1+Pq+H1-2 =78.75+1.97+35.5+10=126.22( mH2O )
(4). 不同現(xiàn)場(chǎng)的有關(guān)計(jì)算
油罐火災(zāi)
• 著火罐實(shí)施全周長(zhǎng)冷卻,相鄰罐實(shí)施半周長(zhǎng)冷卻。
• 冷卻著火罐的供水強(qiáng)度為0.8L/s.m、冷卻鄰近罐的供水強(qiáng)度為0.6L/s.m
• 每支19mm口徑水槍,有效射程17m、流量為7.5 L/s時(shí),可冷卻著火罐周 長(zhǎng)約10m,冷卻鄰近罐周長(zhǎng)約12m 。
• 冷卻槍數(shù)
著火罐 n = лD/q
鄰近罐 n = 0.5лD/q
• 考慮戰(zhàn)術(shù)上的需要,著火罐部署冷卻水槍的數(shù)量不得少于4支,相鄰罐部署水槍的數(shù)量不得少于2支。
1、燃燒面積計(jì)算
• 固定頂立式罐的燃燒面積,計(jì)算公式如下:
A = πD2/4
式中:A——燃燒液面積,m2;
D——儲(chǔ)罐直徑,m。
• 油池的燃燒面積,計(jì)算公式如下:
A = ab
式中:A——燃燒液面積,m2;
a——長(zhǎng)邊長(zhǎng),m;
b——短邊長(zhǎng),m。
浮頂罐的燃燒面積,按罐壁與泡沫堰板之間的環(huán)行面積計(jì)算。
2、空氣泡沫槍的泡沫量
Q泡 = 6.25Q混
式中:Q泡—泡沫槍產(chǎn)生的泡沫量,l/s;
Q混—泡沫槍的混合液流量,l/s。
3、泡沫液計(jì)算
方法一:
Q液 = A · q · t · а /в
式中:A - 燃燒面積 m2
q - 泡沫供給強(qiáng)度 L/s. m2
t - 噴射時(shí)間 s а- 混合比 6%
в- 發(fā)泡倍數(shù) 6倍
方法二:
如果使用6%泡沫液,撲救甲、乙類液體火災(zāi)的泡沫液用量,可用下式計(jì)算:
Q = 0.06Aqt
式中:Q—泡沫液用量,l;
A—燃燒面積,m2;
q—泡沫混合液供給強(qiáng)度,l/min·m2;
t—滅火時(shí)間,min。
應(yīng)用舉例:
一直徑22m的原油罐發(fā)生火災(zāi),問:若使用6%型泡沫滅火進(jìn)攻一次(5min),需要泡沫液多少?
解:方法一:
Q液 = A · q · t · а /в
?。?.14×121×1.0×300×6%/6 =1140 (L)
方法二:
Q = 0.06Aqt
=0.06×3.14×121×10×5 = 1140 (L)
4、滅火泡沫炮的計(jì)算
PPY24 PPY32 24、32-泡沫混合液流量 L/s
一支 PPY24 泡沫流量QPPY24= 24×6.25=150 L/s
一支 PPY24保護(hù)面積A= QPPY24 /q=150/1.0=150 m2
一支PPY32泡沫流量QPPY32 = 32×6.25=200 L/s
一支PPY32保護(hù)面積A= QPPY32 /q=200/1.0=200m2
nPPY24 = лr2 /150 nPPY32 = лr2 /200 (注:數(shù)值取整)
5、液下噴射泡沫滅火系統(tǒng)
(1) 系統(tǒng)適用范圍:
僅適用于非水溶性甲、乙、丙類液體的地上固定頂儲(chǔ)罐。
不適用于水溶性甲、乙、丙類液體儲(chǔ)罐,也不應(yīng)用于外浮頂和內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐。
(2) 冷卻范圍:
對(duì)于固定頂油罐,冷卻范圍包括著火罐和著火罐直徑1.5倍范圍內(nèi)的相鄰罐。對(duì)于浮頂罐,消防冷卻范圍只考慮著火罐。對(duì)于臥式罐,消防冷卻范圍包括著火罐和著火罐直徑與長(zhǎng)度之和的一半范圍內(nèi)的相鄰罐。
(3)冷卻供水強(qiáng)度
采用固定設(shè)備冷卻
著火罐為固定頂油罐,冷卻供水強(qiáng)度為2.5L/min. m2 ;
著火罐為浮頂油罐,冷卻供水強(qiáng)度為2.0L/min. m2 ;
相鄰油罐,冷卻供水強(qiáng)度為1.0L/min. m2 。
采用移動(dòng)裝備( 一般用19mm水槍)冷卻
著火罐為固定頂油罐,冷卻供水強(qiáng)度為0.6L/s.m;
著火罐為浮頂油罐,冷卻供水強(qiáng)度為0.45L/s.m;
相鄰罐只冷卻罐周長(zhǎng)一半,冷卻供水強(qiáng)度為0.35L/s.m。
(4)冷卻水量計(jì)算
冷卻著火罐的供水強(qiáng)度為: 0.8L/s.m
每支水槍冷卻油罐的周長(zhǎng)一般為8 ~10m。
已知油罐直徑D,冷卻時(shí)間t,可求冷卻水量:
著火罐:冷卻槍數(shù)計(jì)算:
n = л· D /l = 3.14·D/10(數(shù)值向上取整)
冷卻著火罐水量計(jì)算:
Q著火罐= n · q· t = 7.5 · n · t
相鄰罐:冷卻槍數(shù)計(jì)算:
n = 0.5л· D /l = 0.5×3.14·D/12 (數(shù)值向上取整)
冷卻相鄰罐水量計(jì)算:
Q相鄰罐= n · q· t
6、石油產(chǎn)品的受熱體漲數(shù)值,可用下式計(jì)算:
V1=V0(1+βt)
式中:V1 、V0――液體在t及0℃的體積,L;
β――在0-100℃范圍內(nèi)的平均體脹系數(shù);
t――受熱溫度,℃ 。
l 幾種常見的石油產(chǎn)品受熱體脹系數(shù)


7、各種重質(zhì)油品儲(chǔ)罐在燃燒過程中,發(fā)生噴濺的時(shí)間可用下式計(jì)算:
T=[(H – h)/(V0+Vt)]- K·H
式中: T——預(yù)計(jì)發(fā)生噴濺的時(shí)間,h;
H——儲(chǔ)罐中液面的高度,m;
h——貯罐中水墊層的高度,m;
V0——原油燃燒的線速度,m/h;
Vt——原油的熱波傳播速度,m/h;
K——提前常數(shù)(貯油溫度低于燃點(diǎn)取0,溫度高于燃點(diǎn)取 O.1,h/m)。
應(yīng)用舉例:
一直徑22m的原油罐發(fā)生火災(zāi),問:
⑴若已知油罐儲(chǔ)油量為1000m3,試預(yù)測(cè)油罐發(fā)生噴濺的時(shí)間。
⑵若原油罐經(jīng)過1.5小時(shí)發(fā)生噴濺,試計(jì)算油罐油品的儲(chǔ)量。
(V0 +Vt=0.9m/h)
解: ⑴ H – h = V/S = 1000 /(3.14×121) = 2.63 (m)
T=[(H – h)/(V0+Vt)]- K·H = 2.63/0.9 = 2.9 (h)
⑵ H – h = T(V0+Vt)= 1.5×0.9 = 1.35 (m)
V = S(H – h)= 3.14×121×1.35 = 513 (m3)
高層建筑火災(zāi)
在火災(zāi)初期階段,因空氣對(duì)流,在水平方向造成的煙氣擴(kuò)散速度為0.3m/s,在火災(zāi)燃燒猛烈階段,由于高溫狀態(tài)下的熱對(duì)流而造成的水平方向擴(kuò)散速度為0.5~3m/s;煙氣沿樓梯間或其它豎向管井?dāng)U散速度為3~4m/s。
1. 室內(nèi)消火栓的同時(shí)使用數(shù)量可由下式得出:
n=Q/5
n―同時(shí)使用消火栓的數(shù)量
Q―室內(nèi)消火栓用水量(消防泵流量)l/s
5―每個(gè)消火栓流量(槍流量)l/s
2. 一般每啟動(dòng)一個(gè)水泵接合器,可同時(shí)啟用兩個(gè)消火栓(每個(gè)水泵接合器流量10-15 l/s)
3、、 利用室內(nèi)消火栓供水。
一般每個(gè)消火栓出槍不宜超過2支。
4、利用水泵接合器供水
消防車通過水泵接合器向室內(nèi)管網(wǎng)供水的高度,可按下式進(jìn)行計(jì)算
H=Hb-Hg-Hs-Hc
H——利用水泵接合器供水高度,m;
Hb——消防車泵浦壓力,mH2O;
Hg --室內(nèi)管網(wǎng)壓力損失,
當(dāng)H≤50m時(shí),壓力損失為8mH20;
當(dāng)H>50m時(shí),壓力損失為(8+ 8(H-50)/50 ) mH20;
Hs——室內(nèi)最不利點(diǎn)消火栓壓力,一般取23.5mH2O;
Hc——消防車泵與水泵接合器間水帶壓力損失,一般取4mH2O。
整理得:
Hb=H+Hg+Hs+Hc=H+ Hg +27.5