灭火与抢险救援技术
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第四节 火场供水方案

制定科学供水方案,有计划组织供水,是火灾成功扑救的关键。火场供水方案主要包括火场供水方法、火场供水组织指挥及火场供水强度的计算。

一、火场供水方法

在现代灭火救援行动中,有三种基本的火场供水方法,即利用固定灭火设施、半固定灭火设施和移动灭火设施进行火场供水。其中固定灭火设施、半固定灭火设施是依照消防设计规范进行设计施工的,一旦发生火灾,可以马上投入使用,供水时间、强度都能得到保证,灭火效果较好,在火场供水中应当首选前两种供水方法。利用移动灭火设施进行火场供水虽然效果不好,但却是火灾扑救中最常用的一种供水方法,它是利用消防车、水带、水枪进行供水,根据火场距离水源的远近,可采用运水供水、接力供水、直接供水和混合供水等方法。

(一)运水供水

消防车利用水罐将水源地的水运送到火场输送给战斗车,这一过程称为运水,运水消防车的工作状态有三种:向战斗车输水、在运水途中行驶和在水源地上水。因此,运水供水与战斗车供水流量、运水行驶路程和水源地上水流量等因素有关。

采用运水供水的条件是:当水源至燃烧区的距离在接力车的接力半径之外时,应采用运水供水的方法。例如火场附近没有消火栓或其他可以占用的水源,消防车需要到较远的地方去上水,如水源至战斗车之间的距离大于3000m;火场燃烧面积较小,灭火用水量较小,如燃烧面积小于50m2,灭火用水量小于20t;消防部队配备有大容量水罐消防车,如水罐容量大于10t;其他不便于铺设消防水带的情况,如高寒区灭火作业,消防水带容易结冰,收水带时易折断等。

运水供水可以最大限度地减少铺设水带的数量,节省铺设水带的时间,可将水运送到距战斗车的最近点,保证战斗车充分发挥其技术战术性能,必要时运水力量还可以投入灭火战斗;但由于运水消防车工作状态的限制,使运水车辆增多,运水行驶路程的路况,也可能影响运水车的行驶速度,消防车水罐的容量也限制了运水量。

(二)接力供水

消防车利用水带将水源地的水输送给战斗车辆,这一过程称为接力供水。接力供水的形式有两种,即利用消防车水罐接力供水和利用消防车水泵接力供水。接力供水与战斗车供水量、接力供水距离和水源地上水量等因素有关。

采用接力供水的条件是:当水源至燃烧区的距离在接力车的接力半径之内时,应采用接力供水的方法。例如火场附近有消火栓或其他可以占用的水源,消防车不需要到较远的地方去上水,如水源至战斗车之间的距离在1000m以内;火场燃烧面积较大,灭火用水量较大,需要长时间不间断供水,如冷却供水时间大于4 h;消防部队配备有铺设水带消防车;其他利于铺设水带的情况。

接力供水可以最大限度地减少消防车的行驶路程,把吸水输水连结为一体,可保证长时间不间断供水,可将水输送到战斗车的水罐或水泵内,保证战斗车充分发挥其技术战术性能;但由于接力供水需要铺设大量的水带,浪费了人力、物力和时间,同时由于接力供水车与战斗车之间有一段距离,接力供水力量很难投入灭火战斗。

(三)直接供水

消防车利用水泵将水箱或水源地的水输送到火场,这一过程称为直接供水。直接供水的形式有两种,即水平直接供水和垂直直接供水。

采用直接供水的条件是:水源至燃烧区的距离在战斗车的作战半径之内。

消防车技术性能越好,直接供水流量越大,需要水源地上水流量越大;否则,将会导致供水中断。消防车的直接供水距离与消防本身的技术性能、直接供水流量和配备消防水带的规格及数量有关。

(四)混合供水

消防车混合供水方法指两种及两种以上基本供水方法的组合,主要有运水供水加直接供水的组合、接力供水加直接供水的组合、运水供水加接力供水加直接供水的组合。采用何种组合方式,应根据火场的具体情况确定。

由于混合供水的特点,战斗车应尽量靠近火场。水平供水时,战斗车一般铺设3~5盘水带为宜;垂直供水时,战斗车一般水平铺设4~5盘水带为宜。

二、火场供水组织指挥

火场供水组织指挥是指指挥员及其指挥机关对火场供水行动进行有效的组织领导活动。包括火场供水计划的制订、消防水源的使用、火场供水组织和指挥。

(一)火场供水计划的制订

火场供水计划是结合火灾特点,对城市或管区内的消防安全重点单位制定的切实可行的供水方案。火场供水计划是灭火作战计划中的一项主要内容。

制定火场供水计划主要包括以下十个步骤:确定消防安全重点单位;绘制重点单位平面图;确定火场供水量;根据灭火需要确定供水能力;确定消防车供水方法;确定火场消防车总数;确定使用灭火剂顺序;落实火场供水力量;决定第一出动力量;火场供水演习。

(二)消防水源的使用

消防水源是指可供灭火救援使用的水源,是消防部队灭火救援作战必不可少的基础条件,是处置各类火灾事故的重要物质保障。消防水源通常分为天然水源和人工水源两大类。在保障供水需求的前提下,消防水源的使用应坚持就近、方便的原则。

1.天然水源的使用

使用天然水源取水时,先将消防车停放在安全可靠、靠近水源的取水码头或适当地点,天然水源的水位和储水量应在消防车规定的吸水深度范围内,连接吸水管、滤水器,将滤水器沉入水中,启动消防车吸水装置或其他水泵,即可吸水。

2.人工水源的使用

包括消火栓、消防水鹤和消防水池的使用。寒冷地区设置市政消火栓、室外消火栓确有困难的,可设置水鹤作为消防车加水的设施。

(三)火场供水组织和指挥

1.火场供水组织

火场指挥员应根据火灾现场的实际情况和供水任务及时建立火场供水组织。消防中队的火场供水组织主要包括战斗班、一个中队、两个或两个以上中队等形式。当公安消防总(支、大)队火场指挥员到达现场时,建立火场指挥部,则应由指挥部制定专人负责建立火场供水组织。

2.火场供水指挥

火场供水指挥,可分为计划供水指挥和临场供水指挥两种形式。

(1)计划供水指挥

按预案制定的火场供水计划进行供水指挥的形式,称为计划供水指挥。用于实际情况与供水计划相符合,或基本符合的火灾现场。

实施计划供水指挥,可以减少或避免盲目性,争取时机赢得灭火主动权,提高火场上的应变能力。但这绝不意味着指挥员要按供水计划,一成不变地机械处理火场供水问题。复杂的火场情况,要求指挥员必须根据具体情况,机动灵活地做出符合实际的变更或调整。如根据燃烧物的特点,选用相适应的灭火剂;根据障碍物的情况,决定延伸铺设水带的长度;根据起火点的垂直高度,决定垂直铺设水带的数量,以及消防车水泵出口压力等。

(2)临场供水指挥

根据火灾现场的具体情况,确定合适的供水组织形式及相应供水方法的供水指挥形式,称为临场供水指挥。

临场供水指挥适用于没有制定供水计划或原有供水计划与实际情况不符的火场。实施临场供水指挥,应结合平时与战时工作,做好以下几点。

①熟悉辖区水源的管理情况。按责任分工,掌握责任区范围内各种与火场供水有关的基础情况和基本数据。如责任区的地理状况、交通道路、灭火剂储量、建筑结构特点等。

②掌握灭火力量分工及战备状态。如可出动力量、消防装备情况、辖区队和增援队到场时间等。

③掌握处置各种类型火灾的有效方法。如针对不同的燃烧物质选用相适应的灭火剂,针对不同的燃烧方式选用相适应的灭火方法,针对灭火剂的特点决定使用的先后顺序等。

④掌握灭火战斗模式。如供灭火剂力量处于优势或绝对优势,应采用进攻控制或进攻消灭模式,如供灭火剂力量处于劣势或绝对劣势,应采用防御控制或防御消灭模式。

三、火场供水强度计算

火场供水强度是指单位时间内,单位面积、单位周长或某一点上的供水量,是火场供水量计算的基本标准。

(一)理论火场供水强度

火场供水强度与可燃物的火灾荷载密度大小有关,随着火灾荷载密度的增加,火灾由简单的平面燃烧转变为复杂的立体燃烧,其供水强度的计算也变得复杂化。当火灾荷载密度小于或等于48kg/m2时,火场供水强度由式(2-15)来进行计算。

(2-15)

式中,q为理论火场供水强度,L/(s·m2);Qh为火场热流密度,J/(s·m2);Qs为水的吸热能力,J/L; η为喷射器具的供水灭火效率,各种喷射器具的供水灭火效率见表2-15。

表2-15 喷射器具的供水灭火效率

当火灾荷载密度大于48 kg/m2时,火场供水强度由式(2-16)来进行计算。

(2-16)

式中,qm为灭火实际需要的最小供给强度,L/(s·m2);q为理论火场供水强度,L/(s·m2);W为火灾荷载密度,kg/m2。为了便于计算,W/48的值向上进位取整数。

(二)实际火场供水强度

在实际灭火战斗过程中,射水器具的实际供水强度应根据其流量及控制面积、控制周长或控制点而确定。具体计算公式参见式(2-17)、式(2-18)和式(2-19)。

(2-17)

式中,qsA为实际火场供水强度,L/(s·m2);q1为射水器具的流量,L/s;A为控制面积,m2

(2-18)

式中,qsL为实际火场供水强度,L/s·m;q1为射水器具的流量,L/s;L为控制周长,m。

(2-19)

式中,qsd为实际火场供水强度,L/s;q1为射水器具的流量,L/s;n为射水器具的数量。

(三)最大灭火时间

最大灭火时间是在最不利的情况下,消防部队采用防御控制战斗模式时所需的最长理论灭火时间。与火灾荷载密度、处理残火时间和全面积燃烧时间有关,计算公式见式(2-20)。

(2-20)

式中,tmax为最大灭火时间,min;W为火灾荷载密度,kg/m2Vz为可燃物重量燃烧速度,kg/(min·m2),木材的重量燃烧速度为0.83kg/(min·m2);tq为消防部队出水灭火前可燃物全面积燃烧时间,min。