消防灭火应用计算技术说明.docx
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消防灭火应用计算技术说明
灭火应用计算技术说明
（建筑、油罐类）
建筑类
1、水枪的参数计算
（1）流量
qi=0.00348d2•、P
qi――直流水枪的流量，l/s
d直流水枪喷嘴的直径，mm;
P――直流水枪的工作压力，104pa。
（2）充实水柱
Sk=K充、.P
Sk——直流水枪的充实水柱长度，m;
K充一一充实水柱系数，19mm口径喷嘴的K值为2.8
（2）控制面积
A枪=qi/q
2
A枪直流水枪的控制面积，m；
qi――直流水枪的流量，l/s
q——火场供水强度，l/s.m2或l/s.m
（3）控制周长
La=A枪/hs
L枪——直流水枪的控制周长，m；
hs――直流水枪的控制纵深，m。
（3）控制高度
H=H0SkSinv
Ho――枪口的水平高度，m。
（4）控制纵深
hs=Sk-Se
Se――水枪手距火场的安全距离。
表1水枪技术参数
、项目
充实水柱
（m）
控制面积
（m）
控制周长
（m）
控制高度
（m）
控制纵深
（m）
QZ19
15
54
10.8
10.6
5
17
62.5
12.5
12
5
一、水带压力损失计算
（1）水平铺设：
Pdx=Pd+Px
Pdx——每条水平铺设水带的压力损失，104Pa;
Pd――水带阻抗与过水流量（KQ2）,104Pa；
Px――修正系数，中压部分一般取0.5X104Pa,低压取0。
（2）垂直铺设：
Pdy==3L+Pd+Px
Pdy――每条水平铺设水带的压力损失，104Pa，低压取0。
3垂直铺设水带系数，沿楼梯为0.6，沿窗口或阳台为0.8.
L――每条水带的长度，m。
Px――修正系数，中压部分一般取1X104Pa。
表2水带技术参数
水带直径
"■-mm）水带类型、
50
65
80
90
胶里水带
0.15
0.035
0.015
0.008
麻质水带
0.30
0.086
0.03
0.016
（3）串联铺设：
PD=n.Pdn=（n1+n2+n3+n4.）
（4）并联铺设
等长水带
按一条计算，ql=Q/n
三、灭火供水强度确定
例：
某仓库发生火灾，燃烧面积1000m2，燃烧周长250m，灭火时间60min，问需要多
少供水量？
1.数量的确定
例：
上述案例中需要几支QZ19水枪？
若出SP50水炮，还需几支枪
对于固体可燃物，其灭火强度一般在0.12――0.211/s.m2
火灾荷载密度＜50kg/m2,灭火强度按0.121/m2
火灾荷载密度仝50kg/m2，灭火强度按0.21/m2
火灾荷载密度＜50kg/m2,灭火强度按0.41/m
火灾荷载密度仝50kg/m2，灭火强度按0.81/m
表3建筑火灾荷载密度
建筑名称
火灾荷载密度（Kg/m2）
住宅和办公室
25-50
加工和储存固体可燃材料
50-250
仓库、冷藏库、商店
250-500
橡胶制品、鞋、工业品仓库
500-750
锯材仓库、高架仓库
500-2000
（1）面积确定法:
n枪=[]
qi
qi――一支水枪的灭火流量，QZ19为6.51/s
[]——向上取整
”q.A「0.20000]31
n枪=[]=[]=31
ql6.5
有水炮的情况下
0.2X1000—50汇n炮
:
n枪=[]
6.5
水枪数与水炮数的关系:
6.5n枪+50n炮-200=0
表4水枪数与水炮数的关系
水枪数量
24
16
8
水炮数量
1
2
3
（2）周长确定法:
q丄1
n枪=[]
qi
qi――一支水枪的灭火流量，QZ19为6.5l/s
[]——向上取整
L——火场周长m
，”0.8汇250」一
n枪=[]=31
6.5
其它计算同上
四、灭火用水量的确定
灭火流量按实际水枪数来确定
Q=60t（n枪q枪+n炮q炮）
t灭火时间min
例:
（1）都使用水枪情况下Q=60X60X31X6.5=725400L
（2）使用两支水炮Q=60X60（16X6.5+2X50）=734400L
五、车辆数的确定
车辆的出动数量确定由水枪数量、供水距离和供水车的特性共同决定，水枪数量决定主
战车数量，供水距离和供水车的特性决定供水车数量
供水距离计算：
（一）单车接力供水
水平：
l――消防车供水距离，m
二――铺设水带系数，使地形情况可取0.7――0.9；
Ld――单条水带长度，m
――消防水泵扬程系数，一般取0.8――1.0；
R――消防泵扬程，104Pa;
Pq――分水器或水枪进口压力，104Pa
Pd――每条水带的压力损失，104Pa；
H-2――水泵出口与水枪或分水器的高度差，m
垂直:
Pb-Pq-nxR
KLdPd
h――消防车供水距离，m
二――铺设水带系数，使地形情况可取0.7――0.9；
Ld――单条水带长度，m
――消防水泵扬程系数，一般取0.8――1.0；
Pb――消防泵扬程，104Pa;
Pq――分水器或水枪进口压力，104Pa
Pd――每条水带的压力损失，104Pa；
nx——水泵出口与水枪或分水器的高度差，
（二）多车接力供水:
n
'（巳）：
一比一
水平:
L「.Ld[U]
l――消防车供水距离，m
二――铺设水带系数，使地形情况可取0.7――0.9；
Ld――单条水带长度，m
n――耦合串联供水的消防车台数
――消防水泵扬程系数，一般取0.8――1.0；R――消防泵扬程，104Pa;
Pq――分水器或水枪进口压力，104Pa
Pd――每条水带的压力损失，104Pa；
H-2――水泵出口与水枪或分水器的高度差,
n
二（Pb）i-Pq-nxPd
垂直：
H二二Ld[竺
0.Ld+Pd
0.7——0.9；
0.8——1.0；
消防车供水距离，m
二——铺设水带系数，使地形情况可取
Ld――单条水带长度，m
n――耦合串联供水的消防车台数
――消防水泵扬程系数，一般取R――消防泵扬程，104Pa;
Pq――分水器或水枪进口压力，104Pa
Pd――每条水带的压力损失，104Pa；
水平铺设水带数
（三）运水供水:
n供水=-Sql2
VG
供水距离m
运水车水罐的容积L
第一步上述案例中需要几辆主战战斗车?
主战车=["枪]
K
n车=［2枪］=31=16辆
K2
第二步上述案例中需要几辆供水车？
一辆普通SG36/30消防车供水距离
=220m
情况3水源距离距离大于1000m
n供水=-SqL2
VG
S——供水距离m
ql供水流量L/min
V平均行驶速度m/min
G——运水车水罐的容积L
六、中队出动数量的确定
n中队=［丄「］
K.n有
n有——一个中队可出动的车辆数
K――修正系数
例：
上述案例中需要出动几个中队？
假设一个中队可出动五辆车
n中队=[」^]=^]=7个
K.n有5
油罐类
例：
某罐区有4座5000m?
的固定拱顶罐，内装35号轻柴油，火灾危险性为2类，罐距
0.6D，罐高15m，直径24m,一号罐发生火灾，三个泡沫发生器全部损坏，地面流淌火面积
达200m2消防部队到场灭罐火供泡沫时间35min，灭流淌火时间10min，灭火后继续供泡5min，继续冷却10min，灭火用6%型普通蛋白泡沫，泡沫车可以出一支3001/s泡沫炮或两支PQ8型泡沫枪，水罐车可出3支Sk17m的19mm水枪，计算火场所需灭火剂量。
一、泡沫枪、炮的参数确定
（1）泡沫枪：
混合液流量：
I
qi混=K混，p
qi混――泡沫枪混合液流量；L/s；
K混一一泡沫枪混合液流量系数，PQ4PQ8PQ16的取值分别为0.478、
0.956、1.912
4
P――泡沫枪工作压力，10Pa。
泡沫流量：
qi泡=K泡..p
qi泡泡沫枪的泡沫量，L/s；
K泡一一泡沫枪的泡沫量系数，PQ4PQ8PQ16的取值分别为2.988、
5.976、11.95
其他参数参考水枪，
（2）泡沫炮：
混合液流量：
qi混=K混..p
K混一一泡沫炮混合液流量系数，PPY32和PP32的系数取3.2。
供泡沫强度的确定：
表5利用移动设备供泡沫强度
火场条件
供给强度（i/s•m2）
容器内油品的闪点v60°
1.0
容器内油品的闪点》60°
0.8
地面油品
1.2
库房桶装油品
1.5
水上流淌油品
2.0
、冷却水强度的确定
表6消防冷却水的供水范围和供水强度
类型
储存类型
供水范围
供水强度
①19mm水枪
着火罐
固定顶罐
罐周全长
0.8L/s.m
浮顶罐内浮顶罐
罐周全长
0.6L/s.m
临近罐
不保温
罐周全长
0.7L/s.m
保温
0.2L/s.m
在实际操作中，着火罐的供水强度为0.81/s.m,冷却临近罐的供水强度为0.61/s.m。
每
支19mm口径水枪，有效射程为15m流量为6.51/s，可冷却着火周长约为8m冷却临近罐
周长10m,有效射程17m流量为7.5l/s时，可冷却着火罐周长约10m,临近罐周长约12叶但考虑战术需要，着火罐部署冷却水枪数量不得少于4支，临近罐部署水枪那个数量不得少
于2支。
三、泡沫枪、炮数的确定
方法一：
强度计算法:
公式：
n枪=[A着火罐q着火罐]+[A流淌火q流淌火】
ql枪.kq枪.k
A着火罐q着火罐,
n炮q炮=[]
q枪.k
A着火罐—-一着火罐的面积；
q――着火罐需要的泡沫供给强度，l/m2.s,见表5；
k――发泡倍数，低倍数泡沫灭火剂一般取6—6.25；
ql枪一一泡沫枪泡沫混和液的流量，l/s。
计算:
燃烧面积：
hD23.14汇2422
A着火罐==452.16m
44
2
A流淌=200m
枪=[A着火罐q着火罐]+[A流淌火q流淌火】
ql枪kq枪.k
452.16>d]+[200汇2]
86.25][86.25]
=10+8
=18支
若着火罐使用泡沫炮:
_rA着火罐q着火罐
n炮q炮=[-
q枪.k
方法二：
面积计算法:
公式:
=2支
A着火罐
泡沫枪=
A泡沫枪
_qi泡
泡沫枪一——
q
A=
计算:
A
泡沫枪=[—
A控制
着火
冃45連
50
200]=18支
25
若着火罐使用泡沫泡
452.16+
泡沫炮=[]=2支
300
1
实际需要数n都要乘一个系数k，1.5-2.0；
造成，比如大风、或者其它不利于灭火的环境等。
四、水枪数量确定
公式：
1,
n相邻L相邻
.n着火罐汇L着火罐、「21
=[][2]
L控
ql――水枪流量，l/s；
8m冷却临近罐周长10m
计算：
在这里水枪的控制周长保守计算：
按照冷却着火周长
1
33.1424
2]=1012=22支
10
同样，n需要乘一个修正系数k，1.5-2.0
五、泡沫液量、用水量的确定
公式：
Q泡沫混合液：
=（n枪q枪+n炮q炮）t
Q
泡沫液=Q泡沫混合液.n
Q
泡沫用水量=Q混合液.（1-n）
Q
冷却=nqt
Q
水=0泡沫用水+Q冷却用水=Q泡沫用水量+Q冷却
t
供泡沫时间
n
泡沫液含量
q
水枪供水强度，L/s。
计算：
Q泡沫混和液=（n枪q枪+n炮q炮）t=108（35■5）6088（105）60=249600L
Q泡沫液=Q泡沫混合液.n=249600X0.06=14976L
Q泡沫用水量==Q混合液.（1-n）=234634L
Q冷却=nqt=22X6.5X（35+10）X60=386100L
Q水=Q泡沫用水量+Q冷却=234634+386100=620734L
注：
如果冷却油罐时采用带架水枪或水炮，则在计算冷却用水时，
Q冷却=（n枪q+n带架水枪q带架水枪+n水炮q水炮）t
比如：
在原水枪的基础上在加大冷却强度，分别投入5支QJ32带架水枪和两门SP40
水炮，求冷却用水量贝U在原式中加入
Q冷却=（n枪q+n带架水枪q带架水枪+n水炮q水炮）t=（22X6.5+5X27.6+2X50）X（35+10）X60=641250L
多出的部分再加入总的用水量即可.
六、泡沫车、供水车数的确定
n供水=—水^=22/3=8辆
k水枪
甲、乙类气体储罐火灾
甲类气体是指爆炸下限小于10%勺气体，一类气体是指爆炸下限大于等于10%勺气体。
例：
罐组内有6个6m的液化石油气储罐，双排布置，罐距1D,最不利处2号罐发生火灾，
火焰面积5吊；另外卧式罐区有8个3X6m的卧式储罐，罐距1D,位于中间的5号罐发生火灾，火焰面积4nt消防队到达火场后首先进行冷却，冷却时间60min,待控制火势后利用
干粉0.5min灭火，灭火后继续冷却并分别用两只喷雾水枪进行吹扫，延续时间10min。
干
粉车可出一支2.85kg/s的干粉枪，一门20kg/s的干粉炮，水罐车可出两支Sk17口的•.19mm水枪。
请计算相关参数
一、球罐区
公式：
火场控制面积A冷着二理D2
n2
冷却面积A冷邻D2
2
火场供灭火剂强度
表7干粉供给强度和连续供给时间
名称
供给强度（kg/m2.s）
铝有机化合物和锂有机化合物（浇铸）
0.5
木材
0.08
闪点W280C的石油产品（流淌）
干粉枪
0.35
干粉炮
1.00
闪点〉28°C的石油产品（流淌）
0.16
飞机
0.30
液化气（气化）
干粉枪
0.35
干粉炮
1.00
乙醇
0.30
甲苯
0.20
注：
供干粉时间一般为20――30s。
2
火场冷却水强度q冷=0.225l/m.s
火场供灭火剂量Q=60Aqlt干粉量计算公式
计算:
火场控制面积A冷着-■:
D2=3.14X62=113.04m2
支19mm水枪保护面积A枪=Q辽=28m2
q0.225
球式罐用干粉量M=60Aqt=60X5X0.35X0.5=52.5kg
、卧式区
公式：
火场控制面积A=ab
a
长，m;
b宽，m。
火场冷却面积A=-ab
2
计算：
火场控制面积A=ab=3X6=18ni
22
火场冷却面积A=—ab=3X6=18m
2
A冷着A冷邻1899
冷却枪数n=[][]=[][][]=3支
A枪A枪282828
卧式罐干粉量M=60Aqt=60X4X0.35X0.5=42kg
三、总量
冷却用枪数n=12+3=15支
干粉枪数n=2支
喷雾水枪强度q=6.83l/s
70=465744L
用水量Q=60nqt=60X15X6.5X60+60X4X6.83X
水罐车数n水罐车=[15/2]+2=10辆（含出4支水雾枪的水罐车）干粉车数n=2辆
二氧化碳灭火系统的有关计算
、全淹没而氧化碳灭火系统灭火剂用量
1•设计用量
W=K
b（0.2A+0.7V）
A=A
v+30Ao
V=V
v-Vg
W
――全淹没而氧化化碳系统灭火剂设计用量，
kg；
K
b物质系数；
A
――折算面积，nf;
A
V—防护区的内侧、底面、顶面的总面积（包括其中的
2
开口），m;
A
2・
°开口总面积，m；
V
――防护区的净容积，m；
V
v――防护区容积，m；
Vg
防护区内非燃烧体和难燃烧体的总体积，
3
m。
附录A可燃物的二氧化碳设计浓度和抑制时间
表8可燃物的二氧化碳设计浓度和抑制时间
可燃物
质系数Kb
设计浓度（%）
抑制时间（min）
丙酮
1.00
34
己炔
2.57
66
航空燃料115#/145#
1.05
36
粗苯（安息油、偏苏油）、苯
1.10
37
丁二烯
1.26
41
丁烷
1.00
34
丁烯—1
1.10
37
二硫化碳
3.03
72
一氧化碳
2.43
64
煤气或天燃气
1.10
37
环丙烷
1.10
37
柴油
1.00
34
二乙基醚
1.22
40
二甲醛
1.22
40
二苯与其氧化物的混合物
1.47
46
乙烷
1.22
40
乙醇（酒精）
1.34
43
乙醚
1.47
46
乙烯
1.60
49
二氧乙烯
1.00
34
环氧乙烷
1.80
53
汽油
1.00
34
己烷
1.03
35
正庚烷
1.03
35
正辛烷
1.03
35
氢
3.30
75
硫化氢
1.06
36
异丁烷
1.06
36
异丁烯
1.00
34
甲酸异丁酯
1.00
34
航空煤油JP—4
1.06
36
煤油
1.00
34
甲烷
1.00
34
醋酸甲烷
1.03
35
甲醇
1.22
40
甲基丁烯一1
1.06
36
甲基乙基酮（丁酮）
1.22
40
甲酸甲脂
1.18
39
戊烷
1.03
35
正辛烷
1.03
35
丙烷
1.06
36
丙烯
1.06
36
淬火油（灭弧油）、润滑油
1.00
34
纤维材料
2.25
62
20
棉花
2.00
58
20
纸
2.25
62
20
塑料（颗粒）
2.00
58
20
聚苯乙烯
1.00
34
聚氨基甲酸甲脂（硬）
1.00
34
电缆间或电缆沟
1.50
47
10
数据储存间
2.25
62
20
电子计算机房
1.50
47
10
电器开关和配电室
1.20
40
10
带冷却系统的发电机
2.00
58
至停转止
油浸变压器
2.00
58
数据打印设备间
2.25
62
20
油漆间和干燥设备
1.20
40
纺织机
2.00
58
例：
一散装乙醇储存库，侧墙上有一个2mx1m的不能关闭的开口，库房尺寸为
16m
宽10m高3.5m。
采取全淹没二氧化碳灭火系统保护，试计算二氧化碳储存量。
［解］从上表格中可查，Kb=1.34
防护区净容积V=16X10X3.5-0=560m
2
总表面积Av=（16X10+16X3.5+10X3.5）X2=502m
2
开口面积Ao=2X1=2m
折算面积A=502+30X2=562吊
设计用量W=Kb（0.2A+0.7V）=1.34X（0.2X562+0.7X560）=675.9kg
储存量Wh=1.08W=1.08X675.9=729.22kg
（一）局部应用二氧化碳灭火系统灭火剂用量
面积法：
W=NQit
式中：
W――二氧化碳设计用量，kg;
N――喷头数量；
Qi单个喷头设计流量，kg/min;
t――二氧化碳喷射时间，min。
体积法：
W=V1qvt
W二氧化碳设计用量，kg;
V――保护对象的计算体积，m3;
t――二氧化碳喷射时间，min。
氧化碳的喷射强度：
qv=Kb（16-12Ap/At）
m2
Kb——物质系数;
Ap――在设定的封闭罩内存在的实体墙等实际围面的面积,
At――设定的封闭罩侧面围封面积，m2。
例：
某浸油变压器，其外部尺寸为2.5mx2.3mx2.6m，设局部应用二氧化碳灭火系统,
试计算该系统二氧化碳设计用量
采用体积法设计
（1）计算体积
3
V1=（2.5+0.6x2）x（2.3+0.6x2）x（2.6+0.6）=41.44m
（2）二氧化碳喷射强度
物质系数Kb=2设定封闭罩内存在的实际围封面面积Ap=0
3qv=Kb（16-12Ap/At）=2x16=32kg/（min.m3）
（3）二氧化碳喷射时间t=0.5min
（4）W=V1qvt=41.44x32x0.5=663.04kg
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