50 mm消防水带在建筑火灾中的应用探讨.pdf
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1、灭火系统设计Fire Science and Technology,October 2023,Vol.42,No.1050 mm 消防水带在建筑火灾中的应用探讨杨雪1,徐志勇2(1.哈尔滨市消防救援支队,黑龙江 哈尔滨 150001;2.齐齐哈尔市消防救援支队,黑龙江 齐齐哈尔 160001)摘要:针对 50 mm 消防水带在建筑火灾扑救中的应用进行探讨。通过计算、比较、测量等方法,对比了 50 mm 和 65 mm水带的性能参数,研究了 50 mm 水带在操作人员数量、火场供水、灭火负荷、操作便利、水带损耗和人员安全等方面的优势,同时分析了 50 mm 水带在阻抗系数、供水强度和垂直铺设方面
2、的弱点。结论指出,消防救援队伍在扑救建筑火灾中,应将 50 mm水带作为主要支线水带进行应用和普及,使灭火救援行动更加优化,确保灭火救援安全。关键词:消防水带;50 mm 水带;建筑火灾;灭火救援;消火栓水带中图分类号:TU998.13 文献标志码:A 文章编号:1009-0029(2023)10-1398-05消防水带是灭火救援中用于输送水、泡沫等液体类灭火剂的主要器材。目前我国消防救援队伍在灭火救援中最常用的是 65、80 mm 水带,80 mm 水带一般作为供水干线使用,65 mm 水带一般作为灭火支线使用,具有供水能力强、流量较大的特点。但是,在建筑火灾灭火救援中,使用 65 mm 水
3、带暴露出充水质量大、操作人员多、灵活性较差、水带损耗量大等实际问题,在一定程度上影响和拖延了灭火救援行动,甚至还可能造成救援人员伤亡。针对发现的问题,笔者结合基层灭火救援实际情况和火场经验,将 50 mm 水带的性能、特点、优势等进行分析研究,探讨 50 mm 水带在建筑火灾中的应用前景。1消防水带在建筑火灾中的应用背景1.1水带标准根据 GB 6246-2011 消防水带 标准,其性能参数主要包括设计工作压力、公称内径、长度、编织层材质、衬里材质和外覆材料材质等。如“20-80-50 涤纶长丝/涤纶长丝-聚氨酯/塑料”指的是“设计工作压力为 2.0 MPa、公称内径为 80 mm、长度为 5
4、0 m、编织层为涤纶长丝、纬线材质为涤纶长丝、衬里材质为聚氨酯、外覆材料材质为塑料的水带”。外编织层材质通常为亚麻、涤纶或涤麻混纺等,衬里层材质通常为聚氯乙烯、橡胶、聚氨酯等。1.2应用场景在建筑火灾扑救中,消防员通过消防车和固定消防设施进行火场供水。我国建筑固定消防设施的消防水带接口以 65 mm 和 80 mm 口径为主,室内消火栓配置 65 mm 消防水带,水泵接合器通常配置 80 mm 接口;我国服役的消防车出水管路的口径也以 65 mm 或 80 mm 为主,处置建筑火灾时铺设供水干线主要使用 80 mm 水带,支线为 65 mm 水带。在西方国家服役的消防车配用水带则多以 50、6
5、5、80 mm 等口径为主,处置建筑火灾时铺设供水干线主要是 65 mm 或 80 mm 水带,支线多数为 50 mmEffectiveness of compressed air foam nozzle for extinguishing 20A wood crib fire in super highrise buildingChen Tao1,2,3,Wang Yuwei1,2,3,Zhang Peng1,2,3,Qin Guoyang1,2,3(1.Tianjin Fire Science and Technology Research Institute of MEM,Tianjin
6、 300381,China;2.Key Laboratory of Fire Protection Technology for Industry and Building,Ministry of Emergency Management,Tianjin 300381,China;3.Tianjin Key Laboratory of Fire Safety Technology,Tianjin 300381,China)Abstract:Compressed air foam fire extinguishing technology is an important development
7、direction to solve the fire fighting problem in super high rise buildings,but the fire extinguishing performance of compressed air foam after vertical longdistance transport is still to be further studied.In this paper,the foam nozzle actually configured in the super highrise buildings was used to s
8、imulate the equivalent foam with the same performance as the actual working condition by adjusting the input parameters.And the ability of compressed air foam after vertical longdistance transport to extinguish Class A fire was verified by the standard 20A wood crib fire extinguishing test.The resul
9、ts showed that the flame can be completely extinguished for 141 s when the mixed liquid is 92 L/min and the gasliquid ratio of the foam is 9.8:1.0,and there was no reignition within 10 min.Meanwhile,the flame can be completely extinguished for 54 s when the mixed liquid is 126 L/min and the gasliqui
10、d ratio of the foam is 6.0:1.0,and there was no reignition within 10 min.Key words:super highrise building;compressed air foam;foam nozzle;equivalent foam;20A wood crib fire作者简介:陈 涛(1980-),男,河南新蔡人,应急管理部天津消防研究所副研究员,硕士,主要从事灭火剂及灭火技术研究,天津市南开区卫津南路 110 号,300381。收稿日期:2023-06-15(责任编辑:董 里)水带。例如,美国消防协会在建筑固定消防
11、设施中使用40 mm 消防水喉,安装 65 mm 和 50 mm 的出水口,用于消防员灭火。250 mm 水带在支线水带中的应用优势我国消防应用技术师从俄罗斯的消防理论体系,在建筑火灾扑救中支线供水使用 65 mm 水带。一是因为俄罗斯大部分领土处于寒带,冬季非常寒冷,如果支线水带口径较小,在灭火中会出现水带容易结冰、水枪冰堵的现象。二是俄罗斯人体型高大,力量更好,水带重一些、操控性差一些也都能够接受。而我国男性平均身高、体重、力量与俄罗斯人相比,均有较大差距,65 mm 水带比较笨重、消防员负重大、操作灵活性差的情况就显得特别突出。作为支线水带使用时,与 65 mm 口径相比,50 mm 口
12、径的水带在操作人员数量、人员负重、操作便利、水带损耗、安全性能和经济性等方面均有较大优势。2.1节省操控人员以基层消防站一般火灾作战单元为例,火场作战力量为 2名指挥员、12名战斗员。如果使用 65 mm 水带,由于充满水后质量较大,同时还需平衡射水反作用力,所以需要至少 23 名消防员在前面操控水枪、1 名消防员在后面拖拽 3 盘机动水带,出一支 65 mm 支线需要 34 人操作。但如果用 50 mm 水带,由于充满水后的质量较小,仅需 1名消防员就可以轻松操控水枪,同时 1人协助拖拽后面 34盘机动水带,出一支 50 mm 支线只需 2人,操作人数可以节省一半以上,可以在破拆救人等其他任
13、务投入更多救援力量。不同口径的水带实战对比见图 1。2.2火场供水量需求小火场需求供水强度为 20 L/s 时,使用 65 mm 的水带可出 3支 19 mm 直流水枪进行灭火,流量为 7.5 L/s3=22.5 L/s。80 mm 水带的干线在压力 0.35 MPa 时流量为17.6 L/s,1 条 80 mm 干线的流量只能保证供 2 支 19 mm直流水枪,需要再单独出 1支 65 mm 支线接 19 mm 水枪。而 50 mm 水带配合使用的 16 mm 直流水枪在 0.35 MPa时流量仅为 5.4 L/s,可以出 2条 65 mm 干线,每条接二分水器出 2支 16 mm 直流水枪
14、,共 4支,流量为 5.4 L/s4=21.6 L/s。当使用 50 mm 水带时,总流量满足火场供水强度要求,4 支 16 mm 水枪的灭火作战效率也高于 3 支水枪,且水渍损失少、射流利用率更高,适于缺水地区和以运水供水为主的火场。在实际火场中,80 mm 水带干线如果同时供 3 支 65 mm 水带支线 19 mm 水枪,就会出现干线流量不足的问题,水枪压力明显降低,射程不足、充实水柱大大缩短,枪口射流明显不够用,无法供应 3 支 19 mm 水枪所需流量,所以三分水器只能打开 2 条 65 mm 支线供水。80 mm 水带干线如果同时供 3支 50 mm 水带支线 16 mm 水枪就不
15、会出现供水干线流量不足的问题。一般在火场中,1台水罐消防车只能出 2 条 80 mm 干线供水,使用 65 mm 水带支线只能供 4 支 19 mm 水枪出水,使用 50 mm 水带支线却可以供 6 支 16 mm 水枪,6 支水枪的控制范围比 4 支明显增加了,灭火作战效率也大大提高了。表 1为 50 mm 与65 mm 水带配合 16 mm 与 19 mm 水枪在多种火场的应用比较。表 150 mm 与 65 mm 水带配合 16 mm 与 19 mm 水枪在多种火场的应用比较Table 1Comparison of application of 50 mm and 65 mm water
16、 hoses combined with 16 mm and 19 mm water guns in various fire sites2.3减轻战斗员负荷根据 GA 621-2013 消防员个人防护装备配备,消防员个人防护装备包括:头盔、灭火防护服、战斗靴、手套帽套、腰斧腰绳、空气呼吸器、呼救器、手电等 10 余件套,背负质量在 20 kg 以上。在相同材质时,1 盘 20 型 65 mm水带空重约 7.5 kg,而 20 型 50 mm 水带仅 5 kg,同样携带2盘水带,50 mm 水带可减轻 5 kg。在相同供水条件时,1盘 65 mm 水带充水后质量约 80 kg,50 mm 水带
17、充水后质量约 45 kg,减轻 35 kg。支线一般需要铺设 23 盘机动水带,使用 50 mm 水带可减少 70105 kg 的操作质量。图 1不同口径的水带实战对比Fig.1Comparison of different caliber water hoses in actual combat1398消防科学与技术2023年 10 月第 42 卷第 10 期水带。例如,美国消防协会在建筑固定消防设施中使用40 mm 消防水喉,安装 65 mm 和 50 mm 的出水口,用于消防员灭火。250 mm 水带在支线水带中的应用优势我国消防应用技术师从俄罗斯的消防理论体系,在建筑火灾扑救中支线供水
18、使用 65 mm 水带。一是因为俄罗斯大部分领土处于寒带,冬季非常寒冷,如果支线水带口径较小,在灭火中会出现水带容易结冰、水枪冰堵的现象。二是俄罗斯人体型高大,力量更好,水带重一些、操控性差一些也都能够接受。而我国男性平均身高、体重、力量与俄罗斯人相比,均有较大差距,65 mm 水带比较笨重、消防员负重大、操作灵活性差的情况就显得特别突出。作为支线水带使用时,与 65 mm 口径相比,50 mm 口径的水带在操作人员数量、人员负重、操作便利、水带损耗、安全性能和经济性等方面均有较大优势。2.1节省操控人员以基层消防站一般火灾作战单元为例,火场作战力量为 2名指挥员、12名战斗员。如果使用 65
19、 mm 水带,由于充满水后质量较大,同时还需平衡射水反作用力,所以需要至少 23 名消防员在前面操控水枪、1 名消防员在后面拖拽 3 盘机动水带,出一支 65 mm 支线需要 34 人操作。但如果用 50 mm 水带,由于充满水后的质量较小,仅需 1名消防员就可以轻松操控水枪,同时 1人协助拖拽后面 34盘机动水带,出一支 50 mm 支线只需 2人,操作人数可以节省一半以上,可以在破拆救人等其他任务投入更多救援力量。不同口径的水带实战对比见图 1。2.2火场供水量需求小火场需求供水强度为 20 L/s 时,使用 65 mm 的水带可出 3支 19 mm 直流水枪进行灭火,流量为 7.5 L/
20、s3=22.5 L/s。80 mm 水带的干线在压力 0.35 MPa 时流量为17.6 L/s,1 条 80 mm 干线的流量只能保证供 2 支 19 mm直流水枪,需要再单独出 1支 65 mm 支线接 19 mm 水枪。而 50 mm 水带配合使用的 16 mm 直流水枪在 0.35 MPa时流量仅为 5.4 L/s,可以出 2条 65 mm 干线,每条接二分水器出 2支 16 mm 直流水枪,共 4支,流量为 5.4 L/s4=21.6 L/s。当使用 50 mm 水带时,总流量满足火场供水强度要求,4 支 16 mm 水枪的灭火作战效率也高于 3 支水枪,且水渍损失少、射流利用率更高
21、,适于缺水地区和以运水供水为主的火场。在实际火场中,80 mm 水带干线如果同时供 3 支 65 mm 水带支线 19 mm 水枪,就会出现干线流量不足的问题,水枪压力明显降低,射程不足、充实水柱大大缩短,枪口射流明显不够用,无法供应 3 支 19 mm 水枪所需流量,所以三分水器只能打开 2 条 65 mm 支线供水。80 mm 水带干线如果同时供 3支 50 mm 水带支线 16 mm 水枪就不会出现供水干线流量不足的问题。一般在火场中,1台水罐消防车只能出 2 条 80 mm 干线供水,使用 65 mm 水带支线只能供 4 支 19 mm 水枪出水,使用 50 mm 水带支线却可以供 6
22、 支 16 mm 水枪,6 支水枪的控制范围比 4 支明显增加了,灭火作战效率也大大提高了。表 1为 50 mm 与65 mm 水带配合 16 mm 与 19 mm 水枪在多种火场的应用比较。表 150 mm 与 65 mm 水带配合 16 mm 与 19 mm 水枪在多种火场的应用比较Table 1Comparison of application of 50 mm and 65 mm water hoses combined with 16 mm and 19 mm water guns in various fire sites火灾类型一般建筑火灾较大建筑火灾大跨度大空间大空间较大荷载燃
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