消防水力学基础知识培训PPT课件

消防水力学基础知识培训消防水力学基础知识培训扑救火灾时，以下做法是否可取？扑救火灾时，以下做法是否可取？1、电器、电设备起火时，在没有切断电源的情况下，用水去泼。2、汽油、煤油、柴油等可燃液体着火，用水去泼灭。3、炙热的金属如高温的铁水、钢水等起火时，用水去扑救。本章主要内容一、水的性质一、水的性质二、水的灭火作用二、水的灭火作用三、消防射流三、消防射流 水是无色无味的液体，在化学上呈中性，水是无色无味的液体，在化学上呈中性，无毒。无毒。水的冷却效果非常好，并且取用方便，分水的冷却效果非常好，并且取用方便，分布广泛，水是最经济的灭火剂，因此，布广泛，水是最经济的灭火剂，因此，水是最水是最常用、最主要的灭火剂。常用、最主要的灭火剂。第一节第一节 水的性质水的性质一、水的基本特性一、水的基本特性（一）水的比热容（一）水的比热容水温升高1，单位体积的水需要吸收的热量，称为比热容。水比任何液体的比热容都大。水的比热容是4200J/L。若将1常温的水喷洒到火源处，使水温升到100，则要吸收热量336kJ。1 千焦（kJ）=0.239 千卡（kcal）1 千卡（kcal）=4.184 千焦（kJ）（二）水的汽化热（二）水的汽化热 单位体积的水由液体变成气体需要吸收的热量称为汽化热。水的汽化热是2264kJ/L，水的汽化热很大，将水喷到火源处，使水迅速汽化成蒸气，具有良好的冷却降温作用。当水蒸气占燃烧区的体积达到35%时，火焰将熄灭。（三）水的冰点（三）水的冰点纯净的水当温度下降到0时，开始凝结成冰。水结成冰，由液体状态变成固体状态，水分子间的距离增大，因而体积随之扩大。处于流动状态的水不易结冰，因此，为了不使水带内的水冻结成冰，在冬季火场上，当消防队员需要转移阵地时，不要关闭水枪。二、水的主要物理特性二、水的主要物理特性（一）密度和容重（一）密度和容重液体单位体积内所具有的质量质量称为密度。液体单位体积内所具有的重量重量称为容重。温度温度0 04 410102020303040406060100100容重98069807980197899764973096429399水在4时容重最大，此时1L纯净的水重1Kg。（二）黏滞性（二）黏滞性 当水在流动时，水分子之间、水分子与固体壁面之间的作用力显示为对流动的阻抗作用，即显示出所谓的黏滞性阻力（内摩擦阻力），水的这种阻抗变形运动的特性就称为黏滞性。黏滞性在液体静止或平衡时是不显示作用的。水在管道或水带内流动要克服内摩擦力，因此，会产生水头损失。（三）压缩性（三）压缩性水的体积随压力增加而减小的性质称为水的压缩性。通常情况下，把水看成是不可压缩的液体。水的体积随水温升高而增大的性质称为水的膨胀性。在消防设计和火场供水中水的膨胀性可不考虑。（四）膨胀性（四）膨胀性如水枪上的开关突然关闭时，会产生一种水击现象，在研究这一问题时，就必须考虑水的压缩性。（五）溶解性（五）溶解性溶质在水中的扩散称为溶解溶质在水中的扩散称为溶解。凡是由极性分子或与水分子结构相似的分子组成的物质均易溶于水，与水分子极性不同的物质不易溶于水或不溶于水。用水可以扑灭易溶于水的固体物质火灾；用水可以扑救比水重且不溶于水的可燃液体；用水可以稀释溶于水的可燃液体，使火灾得到控制或扑灭。（六）导电性（六）导电性 水的导电性能与水的纯度，射流形式有关。水中含有杂质越多，电阻率越小，导电性能越大。在火场上，射水灭火时，应注意防止触电，喷雾水枪可以用来扑救高压电气火灾，但要有一定的安全距离。二、水的化学性质（一）水的分解灭火时，消防射流触及高温设备，水滴瞬间汽化，体积突然扩大，当水蒸气温度继续上升超过1500 以上时，水蒸气会迅速分解为氢气和氧气，氢气和氧气相互混合，形成混合气体，在高温下极易发生化学性爆炸。1.水与活泼金属反应（二）水的化学反应2H2O 2H2 +O2 水与活泼金属接触发生强烈反应，放出氢气和大量热量，使释放出来的氢气与空气中氧气相混合形成爆炸性混合物，发生自燃或爆炸。2Na+2H2O 2NaOH +H2 +热量2.水与金属粉末反应水与金属粉末接触，在火场高温作用下反应较剧烈，放出氢气，会助长火势扩大和火灾蔓延。Zn+H2O ZnO +H2 3.水与金属氢化物反应水与金属氢化物接触，产生大量的氢气，会助长火势。NaH+H2O NaOH +H2+热量 4.水与金属硅化物反应Mg2Si+4H2O Mg(OH)2 +SiH4 水与金属硅化物接触，会释放出自燃物四氢化硅（Si4），四氢化硅易与空气中的氧反应，发生自燃。5.水与金属碳化物反应水与金属碳化物如碳化钙接触，生成易燃易爆的乙炔气体，放出大量热量，乙炔气体有助长火势扩大 和火灾蔓延可能。CaC2+2H2O Ca(OH)2C2H2热量6.水与硼氢类物质反应水与硼氢类物质接触，释放出氢气和大量热量。B2H6+6H2O 2H2BO3+62热量7.水与金属磷化物反应水与金属磷化物接触，生成磷化氢，磷化氢在空气中能自燃。Ca3P2+6H2O 3Ca(OH)2+2PH3热量由此可见，水与某些化学物质接触，有可能发生自燃，释放出易可燃气体和大量热量以及有毒气体，从而引起燃烧或爆炸。因此，凡与水接触能引起化学反应的物质严禁用水扑救。可用干沙、7150灭火剂扑救。第二节 水的灭火作用一、冷却作用由于水的比热容大，汽化热高，而且水具有较好的导热性。水与燃烧物接触或流经燃烧区时，将被加热或汽化，吸收热量，从而使燃烧区温度大大降低，而具有灭火作用。由于水的汽化将在燃烧区产生大量水蒸气占据燃烧区，降低燃烧区氧浓度的性质。在一般情况下，空气中含有35%体积的水蒸汽时，燃烧就会停止。根据的水的性质，水的灭火作用主要有冷却、窒息、稀释、分离、乳化等方面。水的灭火作用主要是冷却作用。二、窒息作用三、稀释作用水是一种良好的溶剂，可以溶解水溶性的甲、乙、丙类液体，具有降低可燃物浓度的性质。经灭火器具（尤其是直流水枪）喷射形成的水流有很大的冲击力，能够使火焰产生分离的性质。四、分离作用非水溶性可燃液体在初起火灾时，较强的水雾射流可在液体表面形成“油包水”型乳液的性质。水的乳化作用可使液体表面受到冷却，使可燃蒸气产生的速率降低，致使燃烧中止。五、乳化作用第二节 水的灭火作用第三节第三节 消防射流消防射流一、消防射流一、消防射流（一）消防射流的定义消防射流是指灭火时由消防射水器具喷射出来的高速水流。第三节 消防射流（二）消防射流的分类常见的射流类型有密集射流和分散射流两种类型。1 1、密集射流、密集射流（1 1）定义：）定义：高压水流经过直流水枪喷出，形成结实的，水滴粒径大于1000um的射流称为密集射流。（2 2）密集射流的射程）密集射流的射程 密集射流从水枪喷射出来后，受到空气摩擦作用和地心吸力的影响，速度减慢，最终不能前进而落于地上。密集射流由水枪喷出后能达到的距离，叫射程。射程受排放压力、喷嘴口径以及排放角度、风力大小等因素影响。（3 3）密集射流的特点）密集射流的特点密集射流耗水量大，射程远，冲击力大，机械破坏力强（4 4）密集射流的用途）密集射流的用途 建（构）筑物室内消火栓给水系统中配备的直流水枪和消防车上使用的直流水枪，都是以密集射流扑救火灾2 2、分散射流、分散射流 （1 1）定义：）定义：高压水流经过离心作用、机械撞击或机械强化作用使水流分散成点滴状态离开消防射水器具，形成扩散状或幕状射流称为分散射流a.喷雾射流。水滴粒径平均小于100um的分散射流，称为喷雾射流。喷雾射流由喷雾水枪产生。喷雾射流的特点是控制面积大，用水量省，燃烧区蒸汽浓度大，吸收大量汽化热，隔绝空气，降低空气中含氧量，有良好的冷却和窒息作用，同时，水渍损失小，除烟效果好。b.开花射流。分散射流时，水滴平均粒径在100m1000m之间，用来降低热辐射的伞形水射流，称为开花射流。开花射流由开花水枪或多用水枪产生。（2 2）分类：）分类：分散射流根据其水滴粒径大小又分为喷雾射流和开花射流两种类型密集射流与分散射流的对比射流状态射流状态喷射射程喷射射程 主要效用主要效用灭火优点灭火优点 实战不足实战不足密集射流密集射流36-40米水力冲击大大面积冷却冲击力大，射程远，见效快水渍损失较大，耗水量大分散射流分散射流3-10米稀释氧排消烟降温快，水渍损失小，可排烟消烟射程近，灭火速度慢（一）消防水枪（Q）1 1、定义：、定义：消防水枪是指由单人或多人携带和操作的以水作为灭火剂的喷射管枪。第三节第三节 消防射流消防射流二、二、消防射水器具消防射水器具 消防射水器具是把水按需要的形状有效地喷射消防射水器具是把水按需要的形状有效地喷射到燃烧物上的灭火器具，包括到燃烧物上的灭火器具，包括消防水枪消防水枪和和消防水炮消防水炮。（1）按射流形式和特征分：直流水枪（水滴粒径d1000m）；喷雾水枪（水滴粒径d 100m）；开花水枪（水滴粒径d在100m1000m之间）；多用水枪。2 2、消防水枪的分类、消防水枪的分类 （2）按操作方式分：手持式水枪（水枪喷嘴口径19mm）；带架式水枪（水枪喷嘴口径19mm）。水枪（Q）（3）按水枪功能分：常规水枪；多用水枪（多用水枪既可喷射直流，又可喷射雾状射流，有的还可喷射水幕，对火场需要适应性强）。（4）按压力分：低压水枪低压水枪（工作压力在0.21.6Mpa之间）；中压水中压水枪枪（工作压力在1.62.5Mpa之间）；高压水枪高压水枪（工作压力在2.54.0Mpa之间）；超高压水枪超高压水枪（工作压力4.0Mpa）。3 3、消防水枪的型号：、消防水枪的型号：类类组组特征特征水枪代号水枪代号代号含义代号含义 枪Q直流水枪Z(直)QZ 直流水枪 开关 G(关)QZG直流开关水枪开花 K(开)QZJ直流开花水枪喷雾水枪W(雾)撞击式 J(击)QZK撞击式喷雾水枪离心式 L(离)QWL离心式喷雾水枪簧片式 P(片)QWP簧片式喷雾水枪直流喷雾水枪L(直流喷雾)球阀转换式 H(换)QLH 球阀转换式直流喷雾水枪导流式 D(导)QLD 导流式直流喷雾水枪多用水枪D(多)球阀转换式 H(换)QDH球阀转换式多用水枪4 4、消防水枪的充实水、消防水枪的充实水柱柱 火场上水枪的充实水柱又叫水枪的有效射程，是针对直流水枪的密集射流而言的。充实水柱是这样定义的：手持式直流水枪，由水枪喷嘴起至射流90%的水柱水量穿过直径为38cm圆孔处的一段射流长度称为充实水柱。通常情通常情况下，水枪充实水柱是针对手持况下，水枪充实水柱是针对手持式直流水枪而言的，用式直流水枪而言的，用S SK K表示表示。建筑物类别充实水柱建筑高度不超过100m高层民用建筑不应小于10m高层工业建筑和建筑高度超过100m高层民用建筑不应小于13m甲、乙类厂房，层数超过6层的公共建筑和层数超过4层的厂房（仓库）以及停车库、修车库不应小于10m高架仓库和体积大于25000m3的商店、体育馆、影剧院、会堂、展览建筑、车站、码头、机场建筑不应小于13m一般低层建筑不应小于7m地下工程不应小于10m扑救室外火灾应为1015m扑灭不同建筑物火灾对水枪充实水柱的要求不同在火场上，最常用的SK为10 m15m之间。5 5、典型消防水枪、典型消防水枪（1 1）直流水枪）直流水枪b.b.结构特点：结构特点：直流水枪由枪筒和喷嘴所组成。枪管一般用圆锥管制作，有的枪管还装有稳流器，以消除水的横向流动和旋转流动，枪管的作用是整流和增速。喷嘴一般采用具有出口断面方向收敛的锥体形状。具有射程远、水量大，冲击力强等优点。直流水枪可分为普通直流水枪和开关式直流水枪两种。常用的直流水枪喷嘴口径有13mm、16mm、19mm三种。直流水枪的反作用力是指水枪射水时的后座力，水枪射流的反作用力，与射流方向相反，力的大小与射流喷出的作用力相等，射流的能量越大，产生的反作用力越大。因此，如变更射流方向时应缓慢操作；使用开关式直流水枪时，开关动作应缓慢进行，以免产生水击现象，造成水带爆破或影响消防员安全。d.d.直流水枪的使用直流水枪的使用f.f.直流水枪的性能参数直流水枪的性能参数型号进水口直径（mm）出水口直径（mm）外型尺寸外径长（mm）射程（m）质量（kg）QZ13501322QZ165013，16111 33726，320.72QZ196516，1995 39032，360.93（2 2）喷雾水枪）喷雾水枪喷雾水枪是一种喷射雾状射流的消防水枪。该水枪适用于扑救建筑物室内火灾，带电设备火灾，可燃粉尘火灾及部分可燃液体和气体火灾等，还可稀释浓烟及可燃气体和氧气的浓度。比密集充实射流有更好的冷却和窒息效果，对可燃液体及气体有吹灭和乳化作用，有良好的隔绝热辐射效果和电绝缘性能，有强烈的驱散烟气能力。离心式喷雾水枪、机械撞击式喷雾水枪和簧片式喷雾水枪三种。喷喷雾雾水水枪枪 直流开关喷雾水枪直流开关喷雾水枪合理确定喷雾角度。扑救一般火灾时，可取3050，增加射程。扑救强酸、碱等化工原料及粉状可燃物时，应适当扩大喷雾角，减少冲击力，防止飞溅事故的发生。扑救液体流淌火灾时，应有一定的俯射角，并以先近后远的顺序向前推进。扑救大面积可燃液体火灾初期，为防止水流夹带大量气流进入引起扰动，引起热辐射强度增加，应注意消防员的隔热防护。喷雾水枪的使用喷雾水枪的使用细水雾灭火 （3 3）开花直流水枪）开花直流水枪 开花直流水枪是一种喷射直流水流和开花水流的水枪。（4）多用水枪 多用水枪既可喷射密集射流，也可喷射雾状射流，有的还可以喷射水幕的多用处水枪。多用水枪最好不要用于扑救带电设备火灾，以免操作失误造成灭火人员触电伤害。（5）脉冲水枪脉冲水枪是一种新型水枪，它主要由脉冲水枪、高压气瓶、贮水罐等部件组成，有效射程10m。其水渍损失小、用水量省、灭火效率高，可以喷射超细水雾，主要扑救初起、小面积的A、B、C、E类火灾和交通工具火灾。脉冲水枪(二二)消防水炮消防水炮 消防水炮可安装于各种消防车、消防艇、船、固定炮塔，大型库房、娱乐场所、电影院、展馆等大型空间建筑场所，可扑灭一般固体火灾。习惯上将流量16L/s的射水设备定义为消防水炮。1.1.消防水炮适用场所消防水炮适用场所2.2.消防水炮的设置范围消防水炮的设置范围 建筑面积大于3000平方米且无法采用自动喷水灭火系统的展览厅、体育馆观众厅等人员密集场所，建筑面积大于5000平方米且无法采用自动喷水灭火系统的丙类厂房，宜设置固定消防炮等灭火系统；甲、乙、丙类气体、可燃液体设备的高大构架和设备群应设置消防水炮保护。3 3.消防水炮的构造消防水炮的构造消防水炮由操纵手柄、台座、回转锁定柄、双分水管、射水口集水弯管、可调节喷头、双手柄、压力表等组成。4 4.消防水炮的分类消防水炮的分类 消防水炮按安装方式分为固定式、车载式和移动式水炮三种类型；按控制方式可分为手动消防水炮、电控消防水炮和液控消防水炮三种类型。现在还有一种智能型消防水炮。ZXDP自动灭火系统，集电子控制、红外、紫外传感技术，比传统喷洒头的流量大、射程远、穿透力强，具有自动监控、运行启停的功能，装置反应灵敏、启动速度快、灭火时间短、安装简便、管网少、维护率低等特点。PS型固定式消防水炮PS40L固定手轮式水炮（柱/雾状可调喷管）PS60L固定手轮式水炮（柱状喷管）PS型固定式消防水炮PS20B固定手柄式水炮（柱/雾状可调喷管）PS100L固定手轮式水炮 （柱状喷管）PSY型移动式消防水炮PSY120C移动式拖车水炮 (柱状喷管)PSY20B移动式水炮(柱/雾状可调喷管)PSKD型电动消防水炮 PSKD30电动消防水炮 (柱/雾状可调喷管)PSKD50电动消防水炮 (柱/雾状可调喷管)PSKD型电动消防水炮PSKD120电动消防水炮 (柱状喷管)PSKD100电动消防水炮 (柱状喷管)举高喷射消防车曲臂登高消防车