接力供水和运水的优化选择
出处:按学科分类—政治、法律 中国商业出版社《最新单位消防工作实务全书第一卷》第404页(4553字)
消防车接力供水又称串联供水。在火场供水中,水源距火场的距离超过消防车常规直接供水距离的情况下,需采用接力供水方法或运水供水方法将水输送给火场扑灭火灾。
(一)消防车接力供水距离及用车数量计算
消防车接力供水一般采用以下三种方式。
1.消防车水泵直接偶合供水
水源地的消防车将水送往前面消防车水泵进水口,再经过第二辆消防车加压后输送给前方车辆或直接出水枪灭火,这样连续往前送水,将水送往火场。如图2-6-35。
图2-6-35 消防车水泵直接偶合供水
消防车直接偶合供水的优点是:可以充分利用消防车水泵的剩余压力,不带水箱的泵浦车,手抬机动泵等均可用此方法接力供水。其缺点是要求驾驶员操作技术要精,否则就会引起火场供水时断时续,或靠近火场的消防车出口压力过大,造成水带爆破或水渍损失。同时,火场用水量受到流量较小的消防车的限制。
2.水罐泵浦车的水罐作中间水槽供水
水源地的消防车将水送往前面水罐泵浦车的水罐中,再由水罐泵浦车的水泵从水罐史吸水将水送往前方消防车或直接出水枪灭火。如图2-6-36。
图2-6-36 利用水罐作中间水槽供水
我国消防水罐泵浦车较多,这种供水方式是火场上常用的供水方式。这种供水方式的优点是操作简便,有水罐作为中间调节水槽,可调节火场用水量,保证不间断供水。
3.采用中间水槽供水
这种供水方式与水罐泵浦车接力供水相似,只不过用水槽代替水罐泵浦车中的水罐。消防中将水送往水槽,然后再由另一辆消防车从水槽内吸水后将水送给火场。
第二、三种接力供水方式,有水罐(水槽)调节输水过程中的水量。因此,操作简便,安全可靠。只要保持中间水槽不断水,就可保持火场不间断地供水。
第一种供水方式,当水送到第二辆消防车水泵时,水泵进口压力不应小于50kPa(一般保持100kPa),否则水带会形成负压,导致第二辆车水泵空转而中断供水。如果第二辆车水泵进口压力过高,会使出口压力过大,导致水带爆破而中断供水。
在水源距火场较远(150-200m),消防车不能直接将水送往火场,需要采用消防车接力供水,以提高火场用水量和水压。
消防车接力供水距离可按下式计算:
式中:Sn——消防车接力供水距离,(条);
HB——消防车出口压力,kPa;
H——两消防车之间的地面高差静压,kPa;
hd——每条水带压力损失,kPa;
100——保证转输送水的剩余压力,kPa
经计算,“国产消防车进行接力供水距离”见表2-6-18。
表2-6-18 消防车接力供水距离
从表2-6-18可以看出,供应两支口径19mm水枪用水(消防车水泵流量为13l/s),采用直径65mm麻质水带双干线接力供水距离可达16条水带长度;采用单干线接力供水距离为4条水带长度。双干线比单干线的供水距离大四倍。采用直径为75mm麻质水带双干线供水距离为45条水带长度,是直径65mm麻质水带供水距离的2.83倍。用直径为65mm胶里水带双干线供水距离为38条水带长度,是直径65mm麻质水带供水距离的2倍。因此,在中小城市消防站车辆较少时,应多配备一些水带,特别是大直径水带或胶里水带,这样可以用较少的消防车供应火场较多的水量。
4.消防车接力供水数量计算
消防车采用直径65mm麻质水带接力供水距离为16条水带长度。总长度为320米,铺设水带时因地势不平有曲折度,故实际供水距离按理论值的90%计算。320m×90%=290m,即消防车水平接力供水距离为290mm。
在火场供水中,指挥员应根据水源与火场的实际距离,迅速估算接力供水的消防车数量,以便科学合理地组织指挥火场供水。
接力供水消防车数量可按下式计算:
式中:N——接力供水所需消防车数,辆;
S1—水源与火场的实际距离长度,m;
S2—消防车接力供水距离,采用290m;
1——辆供水战斗车。
表2-6-19 接力供水和运水供水车数比较
(二)消防车运水供水的计算
水源距火场较远,超过消防车直接供水能力时,一般应采用接力供水。但在水源离火场很远,消防车数量不足以组织接力供水的情况下;当地消防队配有大容量水罐车,且水源至火场有宽敞的消防车道和水源地及火场周围有较大的消防车活动场地;火场在铁路专用线附近或铁路车站附近,有条件组织火车机车运水等情况下,亦可采用运水供水的方法组织火场供水。
消防车运水供水的车数按下式计算:
式中:N——运水供水车数,辆;
t1——消防水罐车在水源地上水时间,min。
为停车接吸水管或水带,卸吸水管或水带和上水,启动时间的总和。即
t1=停、启时间+上水时间
(3000为现有国产消防车水罐平均容量;13×60为每分钟两支口径19mm水枪的用水量)
故 t1=2+3.85=5.85(min);
t2——运水车转输给供水战斗车的时间,min。为停车接水带、卸水带、启动时间加转输水的时间之和,即
t3——运水车在途中往返时间,min。有:
根据在交通高峰时的测量数据,市内平均车速为32.5km/h,郊区平均车速为38.5km/h,一般按市区的32.5km/h计算;
T——两支口径为19mm水枪,有效射程为15m时,一车水喷射完的时间,min。即
1——火场供水战斗车一辆。即保证火场一辆供水战斗车用水(按13l/s计)。
公式,由于t1,t2,T是常数,所以可改变为下列公式:
N=S+4
式中:N——供水车数,辆;
S——火源至火场距离,km;
4——常数。
(三)接力供水和运水供水优化选择
火场供水中,在充分发挥消防车供水能力的同时,应该用较少的消防车辆,供给火场较多的消防用水量,这就要求指挥员对供水技术和供水方式进行比较,经过对比选优,确定最佳供水方法和技术,科学合理地组织火场供水。
例:水源距火场为800m,采用65mm麻质水带供应两支口径19mm水枪,有效射程为15m,试确定用哪种供水方法最佳,需要多少消防车辆?
解:1.接力供水需用车辆:
2.运水供水需用车辆为
N=S+4=0.8+4≈5(辆)
经计算,运水供水方法需要5辆消防车,接力供水方法需要4辆消防车,显然,接力供水方法比运水供水方法优越,所以,采用接力供水方法供水。
在水源离火场的距离不同时,接力供水和运水供水所需车辆数列表2-6-19。
从表2-6-19可以看出,当水源与火场的距离不同时,供应同样的火场用水量,采用接力供水和运水供水方法,需要的车辆数是不同的。
在通常情况下,水源与火场的距离不超过1500m时,采用接力供水方法较为优越;水源与火场距离超过1500m时,可选择运水供水方法。应该指出,接力供水方法不受障碍物、交通道路和车辆型号的限制,火场供水可靠。因此,水源距火场虽然超过1500m,仍可采用接力供水方法供应火场用水。但是,如果有一定数量的大型消防水罐车(水罐容量超过5000l),即便水源离火场不超过1500m,也可考虑用运水方法供水。因此,两种供水方法的选择,应根据实际情况,经过综合分析,对比选优,确定合理的供水方法。