第四章消防水力学基础知识讲义

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1、第四章消防水力学基础知识第一节水的性质简单阐述水的分类：1、天然水：河流、湖泊、大气水、海水、地下水等2、蒸馏水：将水蒸馏、冷凝的水3、人工制水：通过化学反应使氢氧原子结合得到的水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。一、水的基本特性水有三种状态：固体、液体和气体。水在常温下为液体，在常压下，水温超过wo°c时，蒸发成气体，水温下降到o°c时，即凝结成固体称为冰。固体是凝固的，液体是流动的，气体是扩散的。液体和固体的主要区别是液体容易流动，液体与气体的主要区别是

2、液体体积不易压缩。（一）水的比热容水温升高rc，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。1千焦（kJ）=0.239千卡（kcal）1千卡（kcal）二4.184千焦（kJ）若将1L常温的水喷洒到火源处，使水温升到100°C，则要吸收热量336kJ（lKJ=1000J）o水的比热容大，因而用水灭火，冷却效果好。（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迗到35

3、%时，火焰将熄灭。（三）水的冰点纯净的水当温度下降到o°c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（一）密度和容重液体单位体积内所具有的质量称为密度，水在4°C时，其密度是1000kg/m3o液体单位体积内所具有的重量称为容重，又叫重度，水在4°C时，其重度是9807N/m3。（二）黏滞性粘滞性在液体静止或平衡时是不显示作用的。由于水在管道或水带内流动要克服粘滞力，因此，会产生水头

4、损失。（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。（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；用水可以稀释溶于水的可燃液体，使火灾得到控制或扑

5、灭。（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。三、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15⑻°（3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。2IL0—2II2t+02t（二）水的化学反应1.水与活泼金属反应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

6、成爆炸性混合物，发生自燃或爆炸。2Na+2H20—2NaOII+II2t+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+IbO=ZnO+H2t3.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。Nall+ll20=NaOH+H2f+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（SiH4），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

7、，乙炔气体有助长火势扩大和火灾蔓延可能。CaC2+2H20—Ca(On)2+C2n2t+热量1.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+6H20—2H2B03+6H2t+热量2.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+6II20—3Ca(0II)2+2PII3t+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根据的水的性质，水的

8、灭火作用主要有冷却、窒息