其他灭火剂用量计算

四、其他灭火剂用量计算

根据当前火灾的发展趋势和灭火战斗的需要,在扑救一些特殊火灾时会用到二氧化碳灭火剂、水蒸气灭火剂和细水雾等来灭火。

(一)二氧化碳灭火剂用量计算

根据灭火场所的不同,二氧化碳灭火剂用量计算也分为体积计算法和面积计算法两种。

1.体积计算法

向保护空间内灌注二氧化碳气体,使其浓度达到灭火所需浓度。二氧化碳灭火剂使用量计算公式为

W=Vq

式中 W——保护空间内灭火所需的二氧化碳灭火剂量(kg);

V——保护空间的体积(m3);

q——保护空间所需二氧化碳灭火剂的灭火浓度(kg/m3)。

(1)不同空间体积的灭火浓度。灭火空间的体积越小,其二氧化碳的渗透率就越大;相反,体积越大,渗透率就越少。对于二氧化碳的需要量见表7-5中。

表7-5 不同空间体积对二氧化碳的需要量

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(2)不同场所的灭火浓度。不同的燃烧物质、不同的场所对二氧化碳的灭火效果影响较大。经测试,不同的场所对二氧化碳灭火浓度和单位体积内所需的灭火剂量可通过表7-6中查得。

表7-6 不同场所所需二氧化碳灭火剂的量(参考值)

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(3)不同物质的最低灭火浓度。不同物质火灾灭火所需二氧化碳的最低灭火浓度见表7-7。

表7-7 不同物质火灾灭火所需二氧化碳的最低灭火浓度

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(4)二氧化碳补偿量

1)开口面积补偿量。保护空间如有不能关闭的门、窗、孔、洞时,应根据其开口的大小来补偿二氧化碳的损失,补偿量应不小于5kg/m2

2)温度补偿量。若保护空间内的温度过低或过高,均会使二氧化碳的灭火效果相应降低。当空间温度在−18℃以下时,每降低0.5℃,所需二氧化碳的总量应增加1%;当空间温度在90℃以上时,每增加3℃,所需二氧化碳的总量应增加1%。

2.面积计算法

采用二氧化碳扑救局部火灾时,可按燃烧面积计算灭火剂用量。

(1)燃烧面积的确定。燃烧面积可按易燃、可燃液体的表面积,易燃和可燃液体浸湿性的固体的表面积或可燃气体出口的截面积进行计算。

(2)二氧化碳使用量。不同的燃烧面积,其二氧化碳的使用量应不小于表7-8中的要求。

表7-8 不同燃烧面积的二氧化碳灭火剂用量

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计算保护面积时,应在保护对象原面积基础上扩大0.6m的富裕量;在可燃液体上面0.6m范围内设置有可燃涂层制品时,涂层制品的面积也应列入计算范围。

(3)环境补偿量。火场受到风力影响时,也应考虑二氧化碳灭火剂的补偿。当风速超过6m/s时,风速每增加2m/s,其补偿总量应增加10%。

3.二氧化碳灭火时间和常备量

(1)二氧化碳灭火时间。为保证灭火效果,应在一定时间内将灭火需用的二氧化碳灭火剂喷入火焰区。

1)表面火灾(明火),灭火时间应不超过1min。

2)车场、变压器室火灾,灭火时间应不超过2min。

3)阴燃火灾,灭火时间应不超过7min,且在灭火开始后2min内灭火浓度应达到不小于规定浓度的30%。

4)发电机、电动机、变频机等火灾,其保护容积55m3以下时,起火后2min内二氧化碳的灭火浓度应不小于1.6kg/m3;保护空间容积大于55m3时,2min内二氧化碳的灭火浓度应不小于1.3kg/m3;二氧化碳的灭火总量按实际计算量来算,但计算结果小于90kg时,仍按90kg算。

5)转动电气设备火灾,二氧化碳的灭火浓度应不小于规定浓度的30%,灭火持续时间应不小于20min。

(2)二氧化碳常备量

其计算公式为

G=1.4qt

式中 G——二氧化碳常备量(kg);

q——二氧化碳的喷射率(即单位时间内向燃烧表面的喷射量)(kg/s);

t——二氧化碳喷射时间(即灭火时间)(s);

1.4——安全系数。

(二)水蒸气灭火剂用量计算

水蒸气扑救高温油品设备火灾有良好的灭火效果,又可用于扑救密闭空间、重质油品贮罐等火灾。

1.水蒸气灭火剂用量计算

其计算公式为

W=Vqt

式中W ——保护空间所需灭火剂的量(kg);

V——保护空间所需水蒸气的体积(即保护空间的体积乘以水蒸气的浓度,水蒸气的浓度一般为35%)(m3);

q——水蒸气的灭火供给强度[kg/(s·m3)],见表7-9;

t——灭火时间(s)。

水蒸气的灭火供给强度与场所的密封性能有关。根据实验,应不小于表7-9中的要求。

表7-9 水蒸气灭火供给强度

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2.水蒸气灭火时间

灭火实验和火场实践结果表明,水蒸气进入灭火空间后,没有与火焰接触的水蒸气或远离火场的水蒸气很快就会冷凝成小水滴下降至地面,失去灭火作用;保护空间内起火后,房间的玻璃会在3~5min内由于高温而被破坏,空间的密封性就会下降。为了保证水蒸气的灭火效果,水蒸气的灭火时间应不大于3min,即在3min内使灭火空间内的水蒸气浓度达到灭火浓度(一般为35%)。

【思考与练习题】

1.某一居民楼发生火灾,燃烧面积约为310m2,若用φ19mm水枪灭火,水枪流量为5L/s,计算灭火总用水量。

2.某一露天堆场发生火灾,燃烧面积约为580m2,,灭火用水供给强度为0.175L/(s·m2),若用φ19mm水枪灭火,水枪流量为6.5L/s,计算灭火总用水量。

3.某一液化气球罐区,球罐直径均为16m。某日发生火灾导致固定冷却系统损坏,造成一个球罐着火,距着火罐24m范围内的邻近罐有2个,距着火罐26m范围内的邻近罐有2个,试计算消防用水量。

4.某一油罐区,固定顶立式罐的直径均为12m。某日发生火灾导致固定冷却系统损坏,其中一个贮罐着火,距着火罐18m范围内的邻近罐有3个,若采用普通蛋白泡沫灭火,泡沫量为50L/s,采用移动式水枪冷却,着火罐及邻近罐冷却水供给强度分别为0.6L/(s·m)和0.4L/(s·m),试计算消防用水量。

5.某一油罐区,固定顶立式罐的直径均为14m。某日发生火灾导致固定灭火系统损坏,其中一个贮罐着火,呈敞开式燃烧,并造成地面流淌火约80m2,若采用普通蛋白泡沫及PQ8型泡沫枪灭火(当进口压力为70×104Pa时,PQ8型泡沫枪的泡沫量为50L/s,混合液流量为8L/s),泡沫灭火供给强度为1.2L/(s·m2),试计算灭火需用泡沫液量。