第四章 消防水力学基础知识

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1、消防水力学基础知识第四章泰州市消防技术服务事务所嵇国征内容水的性质1水的灭火作用2消防射流3第一节水的性质水是无嗅无味的液体，是人类赖以生存的基本物质。它取用方便，分布广泛，同时由于水在化学上呈中性，无毒，且冷却效果非常好，因此，水是最常用、最主要的灭火剂。第一节水的性质一、水的基本特性水有三种状态：固体，液体和气体。液体与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液体体积不易压缩。水在常温下为液体，在常压下、水温超过100℃时，蒸发成气体，水温下降到0℃时，即凝结成固体称为冰。第一节水的性质（一）水的比热容

2、水温升高1℃，单位体积的水需要吸收的热量，称为水的比热容。水的比热容大，因而用水灭火、冷却效果最好。1L水温度升高1℃，需要吸收4200J的热量。若将1L常温的水（20℃）喷洒到火源处，使水温升高到100℃，则需要吸收热量336KJ。（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。水的汽化热比较大，具有良好的冷却降温作用。1L100℃的水变成100℃的水蒸气，需要吸收2264KJ的热量。同时，水变成水蒸气时体积扩大。1L水变成水蒸气体积扩大1725倍，且水蒸气是惰性气体，占据燃烧区空间，具有隔绝空气

3、的窒息灭火作用。当水蒸气占燃烧区的体积达35%时，火焰就将熄灭。第一节水的性质（三）水的冰点水结成冰，由液体状态变成固体状态，水分子间的间距增大，因而体积随之扩大。处于流动状态的水不易结冰，因为水的部分动能将转化为热能。因此，为了不使水带内的水冻结成冰，可以让水处于流动状态。第一节水的性质二、水的主要物理性质在水力学中，与水运动有关的物理性质主要有以下六个方面：（一）密度和容重单位体积内物质所具有的质量称为密度，单位体积内物质所具有的重量称为容量。表4-1为水在不同温度时的容重。第一节水的性质（二）黏滞性当水在流动时，

4、水分子之间、水分子与固体壁之间的作用力显示为对流动的阻抗作用，即显示出所谓黏滞阻力（也叫内摩擦阻力），水的这种阻抗变形运动的特性称为黏滞性。当液体运动一旦停止，这种阻力就立即消失。因此，黏滞性在液体静止或平衡时是不显示作用的。第一节水的性质（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。随着压力增加水的体积变化不大。因此，把水看成是不可压缩的液体，但有时也要考虑水的压缩性，如水枪上的开关突然关闭时，会产生一种水击现象，这就是水的压缩性的体现。（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。第一节水的

5、性质（五）溶解性溶质在水中的扩散称为溶解。物质能否在水中溶解，与物质分子的极性有关。凡是与水分子极性相同或与水分子结构相似的分子组成的物质均易溶于水，如食盐、糖、丙酮、乙醚、乙醇等。与水分子极性不同的物质不易溶于水或不溶于水，如汽油、煤油、柴油、苯等。（六）导电性水的导电性与水的纯度、射流形式等有关。水中含有的杂质越多，电阻率越小，导电性能越大，纯净水电阻率很大，为不良导体。第一节水的性质三、水的化学性质（一）水的分解水由氢、氧两种元素组成。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，会造成物理性爆炸事故。

6、当水蒸气温度继续上升超过1500℃以上时，水蒸气将迅速分解为氢气和氧气。氢气为可燃气体，而氧气为助燃气体，两者混合后，在高温下极易发生化学爆炸。第一节水的性质（二）水的化学反应1、与活泼金属的反应水与活泼金属锂、钾、钠、锶、钾钠合金等接触，会发生强烈反应，活泼金属夺取水中的氧原子，放出氢气和大量热量，释放出来的氢气与空气中的氧气相混合形成爆炸性混合物，发生自燃或爆炸。2、与金属粉末的反应水与锌粉、镁粉、铝粉等金属粉末接触，在火场高温情况下反应较剧烈，放出氢气，会助长火势扩大和火灾蔓延。第一节水的性质3、与金属氢化物的反

7、应水与氢化锂、氢化钠、四氢化锂铝、氢化钙、氢化铝等金属氢化物接触，氢化物中的金属原子与水中的氧原子结合，而氢化物和水中氢原子结合产生氢气，会助长火势。4、与硅金属化合物的反应水与硅化镁、硅化铁等接触，会释放出自燃物四氢化硅。四氢化硅易于空气中氧反应，发生自燃。第一节水的性质5、与碳金属化合物的反应水与碳化钙、碳化钾、碳化铝等接触时会生成易燃易爆的碳氢化合物气体，并释放出大量的热量。水与石灰氮（俗称电石）接触，能释放出可燃气体氨。不纯净的电石与水接触，还能释放出乙炔气。在火场上，这些碳氢化合物（如乙炔、甲烷和氨等）都有助

8、长火势扩大和火灾蔓延的可能。6、与硼氢类物质的反应水与硼氢类物质，如二硼氢、硼氢化钾、硼氢化钠等接触，释放出氢气和大量的热量。第一节水的性质7、与磷化物的反应水与磷化钙、磷化锌等磷化物接触，生成磷化氢，而磷化氢在空气中能够自燃。由此可见，水与某些化学物质接触，发生化学反应，释放出可燃气体和大量的热量以及有毒气体等，从而引起燃烧或爆