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消防水力学基础知识培训,校训：树德 强能 为民,消防水力学基础知识,消防水力学基础知识,校训：树德 强能 为民,消防水力学基础知识,校训：树德 强能 为民,消防水力学基础知识,校训：树德 强能 为民,消防水力学基础知识,一、水的基本特性,水是无色无味的液体，在化学上呈中性，无毒。 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，水是最常用、最主要的灭火剂。,液态：常温下流动状态的水 气态：水蒸气（水温超过100，蒸发成气体，易压缩） 固态：冰（水温下降到0，凝结成固体）,校训：树德 强能 为民,消防水力学基础知识,一、水的基本特性,（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。 若将1常温的水喷洒到火源处，温度上升1，需吸收4200J的热量，及水的比热容是4200 J/（L*）。 水比任何液体的比热容都大。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.,即是将常温状态的水喷射火源处，由于温差较大，水要吸热、燃烧物质要放热，同时由于水的比热容较大，它能从火源处带走大量的热，从而达到冷却火源的作用。,校训：树德 强能 为民,消防水力学基础知识,一、水的基本特性,（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。 1100的水，遇到火源物质，变成100的水蒸气，需吸收2264kJ的热量。 水的汽化热很大，1L100水从液态变为气态，需要吸收2264kJ的热量，体现了其冷却作用；同时1L水从液态变为气态，体积扩大1725倍，水蒸气属于惰性气体，实验表明：水蒸气占燃烧区体积达35%时，火焰将熄灭。体现其具有隔绝空气的窒息灭火作用。,校训：树德 强能 为民,消防水力学基础知识,一、水的基本特性,校训：树德 强能 为民,消防水力学基础知识,一、水的基本特性,（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。,校训：树德 强能 为民,消防水力学基础知识,二、水的主要物理性质,（一）密度和容重,液体单位体积内所具有的质量称为密度。（单位：Kg/m3）,液体单位体积内所具有的重量称为容重。（单位：N/m3）,水在4时容重最大，为9807 N/m3，此时水的密度为1000 Kg/m3 。 即是说，1方水的质量就是1吨。,校训：树德 强能 为民,消防水力学基础知识,二、水的主要物理性质,（二）粘滞性,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。,校训：树德 强能 为民,消防水力学基础知识,二、水的主要物理性质,（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。 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。,（四）膨胀性,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。,校训：树德 强能 为民,消防水力学基础知识,二、水的主要物理性质,（五）溶解性,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（如CS2火灾即可用喷雾状的水扑灭）；用水可以稀释溶于水的可燃液体，使火灾得到控制或扑灭。,校训：树德 强能 为民,消防水力学基础知识,二、水的主要物理性质,（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。纯净水电阻率很大，为不良导体。天然水源一般含有各种杂质，电阻率小，为良导体。 流散于地面上的水，均能导电，在火场上，射水灭火时，应注意防止触电。,校训：树德 强能 为民,消防水力学基础知识,思考,水能不能灭火？,水能不能助火？,水能灭火，亦能助火？,校训：树德 强能 为民,消防水力学基础知识,三、水的化学性质,水,（一）水的分解,氢气（易燃气体） 氧气（助燃气体）,例如：赤红的金属、熔融状态的铁水等,高温 （1500）,校训：树德 强能 为民,消防水力学基础知识,三、水的化学性质,水,（二）水的化学反应,1、活泼金属（钾K、钠Na）,2、金属粉末（锌粉Zn、镁粉Mg、铝粉Al）,3、金属氢化物（氢化钠NaH）,4、金属硅化物（硅化镁Mg2Si）,5、金属碳化物（碳化钙CaC2）,6、硼氢化合物（二硼氢B2H6）,7、磷化物（磷酸钙Ca3P2）,四氢化硅（SiH4）,乙炔（C2H2）+热量,氢气（H2）+热量,磷化氢（PH3）+热量,钠与水反应,校训：树德 强能 为民,消防水力学基础知识,三、水的化学性质,由此可见，水与某些化学物质接触，有可能发生自燃，释放出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，在扑救火灾时应根据物质的性质，采取相应的灭火剂。,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灭火器扑救。,校训：树德 强能 为民,消防水力学基础知识,校训：树德 强能 为民,消防水力学基础知识,一、冷却作用,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。,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。,校训：树德 强能 为民,消防水力学基础知识,二、窒息作用,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作用，使可燃物得不到氧的补充，使燃烧强度减弱直至中止。在一般情况下，燃烧区域空气中含有35%体积的水蒸气时，燃烧就会停止。,校训：树德 强能 为民,消防水力学基础知识,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，如醇、醛、醚、酮、酯等。当此类物质起火后，若容器的容量允许或可燃物料流散，可用水稀释。由于可燃物浓度降低，导致可燃蒸气量减少，使燃烧减弱。当可燃液体的浓度降低到可燃浓度以下时，燃烧中止。即具有降低可燃物浓度的作用。,校训：树德 强能 为民,消防水力学基础知识,四、分离作用,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，这样的水流遇到燃烧物质时，将使火焰产生分离：一方面使火焰“端部”得不到可燃气体的补充，一方面使火焰“根部”失去维持燃烧所需的热量，使燃烧中止。,校训：树德 强能 为民,消防水力学基础知识,五、乳化作用,非水溶性可燃液体在初起火灾，未形成热波之前，以较强的水雾射流或滴状射流灭火，可在液体表面形成“油包水”型乳液。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。,校训：树德 强能 为民,消防水力学基础知识,校训：树德 强能 为民,消防水力学基础知识,一、消防射流,（一）消防射流定义,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。,（二）消防射流类型,1、密集射流： （1）定义：高压水流经过直流水枪喷出，形成结实的射流称为密集射流。 （2）特点：密集射流耗水量大，射程远，冲击力大，机械破坏力强。 （3）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。,消防射流又可分为密集射流及分散射流。,校训：树德 强能 为民,消防水力学基础知识,一、消防射流,2、分散射流： （1）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。根据水滴粒径大小又可分为两类： 喷雾射流：水滴粒径平均小于100m的分散射流，称为喷雾射流。喷雾射流由喷雾水枪产生。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。 开花射流：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。,校训：树德 强能 为民,消防水力学基础知识,一、消防射流,（三）密集射流与分散射流的对比,校训：树德 强能 为民,消防水力学基础知识,一、消防射流,（四）密集射流与分散射流的实例对比,密集射流,开花射流,喷雾射流,校训：树德 强能 为民,消防水力学基础知识,二、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到燃烧物上的灭火器具，包括消防水枪和消防水炮。,（一）消防水枪,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。 （1）按照射流形式及特征分类（4类）：直流水枪；喷雾水枪；开花水枪；多用水枪。,校训：树德 强能 为民,消防水力学基础知识,二、消防射水器具,直流水枪,喷雾水枪,开花水枪,多用水枪,校训：树德 强能 为民,消防水力学基础知识,二、消防射水器具,手持式水枪,带架式水枪,（2）按操作方式分类（2类）：手持式水枪；带架式水枪。,校训：树德 强能 为民,消防水力学基础知识,二、消防射水器具,（3）按压力分： 低压水枪（工作压力在0.21.6Mpa之间）； 中压水枪（工作压力在1.62.5Mpa之间）； 高压水枪（工作压力在2.54.0Mpa之间）； 超高压水枪（工作压力4.0Mpa）。,低压水枪：流量较大，射程较远，扑灭大中型火灾的主要常规水枪； 高压水枪：提供更高雾化程度的水射流，机动性强，灭火效率高，水渍损失小，适用于扑灭中小型特种场合的火灾； 中压水枪：兼顾了低压、高压水枪的特征； 超高压水枪：除灭火的作用，添加研磨剂后还可进行破拆。,校训：树德 强能 为民,消防水力学基础知识,二、消防射水器具,1、直流水枪,（1）分类：可分为普通直流水枪和开关式直流水枪。常用的直流水枪喷嘴口径有13mm、16mm、19mm三种。,普通直流水枪,开关直流水枪,校训：树德 强能 为民,消防水力学基础知识,二、消防射水器具,主要规格和参数,校训：树德 强能 为民,消防水力学基础知识,二、消防射水器具,（2）直流水枪的使用： 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，在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。,校训：树德 强能 为民,消防水力学基础知识,二、消防射水器具,多名消防战士协同使用直流水枪,校训：树德 强能 为民,消防水力学基础知识,二、消防射水器具,（3）水枪的充实水柱,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：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。通常情况下，水枪充实水柱是针对手持式直流水枪而言的，用SK表示。,用途：适用于远距离扑救一般固体物质火灾。,校训：树德 强能 为民,消防水力学基础知识,二、消防射水器具,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。,校训：树德 强能 为民,消防水力学基础知识,二、消防射水器具,2、喷雾水枪,（1）定义：喷雾水枪是一种喷射雾状射流的消防水枪。,（3）用途：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。,（2）特点：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。,（4）分类：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。,校训：树德 强能 为民,消防水力学基础知识,二、消防射水器具,3、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。常在火场中以伞形开花射流隔离热辐射，掩护消防人员进入火场接近火源，以密集射流扑救一般固体火灾或冷却保护其他物质。,开花直流水枪,校训：树德 强能 为民,消防水力学基础知识,二、消防射水器具,4、多用水枪,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。,校训：树德 强能 为民,消防水力学基础知识,二、消防射水器具,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。,校训：树德 强能 为民,消防水力学基础知识,二、消防射水器具,脉冲水枪,校训：树德 强能 为民,消防水力学基础知识,二、消防射水器具,脉冲水枪效果展示,校训：树德 强能 为民,消防水力学基础知识,二、消防射水器具,（二）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.消防水炮适用场所,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。,2.消防水炮设置范围,校训：树德 强能 为民,消防水力学基础知识,二、消防射水器具,3.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。,校训：树德 强能 为民,消防水力学基础知识,二、消防射水器具,3.消防水炮的构造,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。,PS60L固定手轮式水炮 （柱状喷管）,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),校训：树德 强能 为民,消防水力学基础知识,二、消防射水器具,手动消防水炮,电控消防水炮,液控消防水泡,校训：树德 强能 为民,消防水力学基础知识,谢谢！,