消防水力學(xué)基礎(chǔ)知識教學(xué)內(nèi)容

消防水力學(xué)基礎(chǔ)知識汽油、煤油、柴油等油類可燃液體著火用水去潑滅撲救火災(zāi)時常犯的一些錯誤:﹢﹦汽油水大火順勢流淌導(dǎo)入炙熱的金屬如高溫的鐵水、鋼水起火用水去撲救撲救火災(zāi)時常犯的一些錯誤:﹢﹦高溫磷鐵水爆炸導(dǎo)入學(xué)習(xí)提綱第一節(jié)水的性質(zhì)第二節(jié)水的滅火作用第三節(jié)消防射流第四節(jié)消防水力學(xué)基本知識習(xí)題消防水力學(xué)基礎(chǔ)知識第一節(jié)水的性質(zhì)水無嗅無味無毒取用方便分布廣泛冷卻效果好最常用、最主要的滅火劑第一節(jié)水的性質(zhì)一、水的基本特性水有三種狀態(tài)：固體氣體液體區(qū)別區(qū)別液體容易流動液體體積不易壓縮第一節(jié)水的性質(zhì)一、水的基本特性水的物理性質(zhì)顏色無色氣味無味狀態(tài)（常溫下）液態(tài)凝固點（常壓下）0℃凝結(jié)成冰沸點（常壓下）100℃蒸發(fā)成氣體密度４℃時，１克/厘米3第一節(jié)水的性質(zhì)一、水的基本特性（一）水的比熱容中午海水很涼沙子很燙傍晚沙子變涼了海水很暖和思考：為什么海水和沙子在同一時刻的溫度不一樣？因為沙子吸熱升溫或放熱降溫都比水快比熱容第一節(jié)水的性質(zhì)一、水的基本特性20℃100℃336kJ吸熱20℃21℃4200J吸熱（一）水的比熱容水溫升高1℃時，

單位體積的水需要吸收的熱量，稱為比熱容1L的水1L的水第一節(jié)水的性質(zhì)一、水的基本特性（一）水的比熱容比熱容kJ/(kg·℃)磚0.8煤油2.1干泥土0.84冰2.2混凝土0.92木材(軟)2.4砂石0.92酒精2.4軟木1.7-2.1水4.2水比任何液體的比熱容都大第一節(jié)水的性質(zhì)一、水的基本特性（一）水的比熱容新疆：“早穿棉襖午穿紗”沿海城市晝夜氣溫變化小內(nèi)陸地區(qū)晝夜氣溫變化大第一節(jié)水的性質(zhì)一、水的基本特性（二）水的汽化熱單位體積的水由液體變成氣體需要吸收的熱量稱為汽化熱1L100℃的水2264kJ吸熱100℃的水蒸氣水的汽化熱很大水具有良好的冷卻降溫作用第一節(jié)水的性質(zhì)一、水的基本特性（二）水的汽化熱1L的水水蒸氣（體積擴大1725倍）占據(jù)燃燒空間具有隔絕空氣的窒息作用吸熱實驗得知，水蒸氣占燃燒區(qū)的體積達35%時，火焰就熄滅第一節(jié)水的性質(zhì)一、水的基本特性（三）水的冰點純凈的水冰降到0℃凝結(jié)第一節(jié)水的性質(zhì)一、水的基本特性（三）水的冰點純凈的水冰釋放溶解熱335kJ/L第一節(jié)水的性質(zhì)一、水的基本特性（三）水的冰點液體狀態(tài)固體狀態(tài)體積增大水分子間距離增大在冬季應(yīng)對消防給水管道和儲水容器進行保溫，以免水結(jié)成冰時體積增大，致使消防設(shè)備損壞第一節(jié)水的性質(zhì)一、水的基本特性（三）水的冰點處于流動狀態(tài)的水不易結(jié)冰在冬季火場上，當(dāng)消防隊員需要轉(zhuǎn)移陣地時，不要關(guān)閉水槍。若需要關(guān)閉時，應(yīng)關(guān)小射流，使水仍處于流動狀態(tài)。第一節(jié)水的性質(zhì)二、水的主要物理性質(zhì)（一）密度和容重液體單位體積內(nèi)所具有的質(zhì)量稱為密度液體單位體積內(nèi)所具有的重量稱為容重一個物體所含物質(zhì)的多少一個物體所受重力的大小

1N3N第一節(jié)水的性質(zhì)二、水的主要物理性質(zhì)（一）密度和容重不同液體的密度和容重各不相同油水第一節(jié)水的性質(zhì)二、水的主要物理性質(zhì)（一）密度和容重同一種液體的密度和容重又隨溫度和壓強而變化在正常大氣壓強條件下，水在不同溫度時的容重見表4-1溫度（℃）041020304060100容重（N/m3)98069807980197899764973096429399表4-1水在不同溫度時的容重最大第一節(jié)水的性質(zhì)二、水的主要物理性質(zhì)（二）黏滯性當(dāng)液體一旦流動時，分子間的作用力立即顯示為流動的抗阻作用，即顯示出所謂的粘滯性阻力（內(nèi)摩擦阻力），液體的這種阻抗變形運動的特性就稱為黏滯性,也叫“內(nèi)摩阻”。第一節(jié)水的性質(zhì)二、水的主要物理性質(zhì)（二）黏滯性黏滯性在液體靜止時或平衡時是不顯示作用的由于水在管道或水帶內(nèi)流動要克服內(nèi)摩擦力。因此，會產(chǎn)生水頭損失。第一節(jié)水的性質(zhì)二、水的主要物理性質(zhì)（三）壓縮性液體的體積隨壓力增加而減小的性質(zhì)稱為液體的壓縮性。體積變小壓力增大第一節(jié)水的性質(zhì)二、水的主要物理性質(zhì)（三）壓縮性液體的特點是壓縮性很小通常把水看成是不可壓縮的液體水槍上的開關(guān)突然關(guān)閉時，會產(chǎn)生一種水擊現(xiàn)象，在研究這個問題時，就必須考慮液體的壓縮性第一節(jié)水的性質(zhì)二、水的主要物理性質(zhì)（四）膨脹性水的體積隨水溫升高而增大的性質(zhì)為水的膨脹性。根據(jù)試驗，10-20℃的水在常壓下，水溫升高1℃，體積增加萬分之一點五，其體積變化較小。水的膨脹性小第一節(jié)水的性質(zhì)二、水的主要物理性質(zhì)（五）溶解性物質(zhì)能否在水中溶解，與物質(zhì)分子的極性有關(guān)。溶質(zhì)在水中的擴散稱為溶解。第一節(jié)水的性質(zhì)二、水的主要物理性質(zhì)（五）溶解性凡是由極性分子或者水分子結(jié)構(gòu)相似的分子組成的物質(zhì)均易溶于水，如食鹽、糖、丙酮、乙醚、乙醇等。相同的走在一起第一節(jié)水的性質(zhì)二、水的主要物理性質(zhì)（五）溶解性與水分子極性不同的物質(zhì)不易溶于水或者不溶于水，如：汽油、煤油、柴油、苯等。不同的相互排斥油不溶于水第一節(jié)水的性質(zhì)二、水的主要物理性質(zhì)（五）溶解性用水可以撲滅易溶于水的固體物質(zhì)火災(zāi)第一節(jié)水的性質(zhì)二、水的主要物理性質(zhì)（五）溶解性用水可以撲救比水重且不溶于水的可燃液體第一節(jié)水的性質(zhì)二、水的主要物理性質(zhì)（五）溶解性用水可以稀釋溶于水的可燃液體第一節(jié)水的性質(zhì)二、水的主要物理性質(zhì)（六）水的導(dǎo)電性為什么禁止電捕魚?水具有導(dǎo)電性第一節(jié)水的性質(zhì)二、水的主要物理性質(zhì)（六）水的導(dǎo)電性水的導(dǎo)電性能與水的密度、射流形式等有關(guān)。水中含有雜質(zhì)越多，電阻率越小，導(dǎo)電性能越大。純凈水電阻率很大，為不良導(dǎo)體。天然水源一般都含有各種雜質(zhì)，因而被稱為良性導(dǎo)體。天然水導(dǎo)電純凈的水不導(dǎo)電第一節(jié)水的性質(zhì)三、水的化學(xué)性質(zhì)（一）水的分解水由氫、氧兩種元素組成第一節(jié)水的性質(zhì)三、水的化學(xué)性質(zhì)（一）水的分解火場上的消防射流觸及高溫設(shè)備，水滴瞬間汽化，體積突然擴大，會造成物理性爆炸事故。第一節(jié)水的性質(zhì)三、水的化學(xué)性質(zhì)（一）水的分解當(dāng)水蒸氣溫度繼續(xù)上升超過1500℃以上，水蒸氣將迅速分解為氫氣和氧氣2H2O高溫

2H2↑+O2↑+熱量第一節(jié)水的性質(zhì)三、水的化學(xué)性質(zhì)（一）水的分解氫氣為可燃氣體，氧氣為助燃氣體，氫氣和氧氣相互混合，形成混合氣體，在高溫下極易發(fā)生化學(xué)性爆炸，其爆炸威力大，若無可靠的防范措施，就會造成火災(zāi)爆炸事故。第一節(jié)水的性質(zhì)三、水的化學(xué)性質(zhì)（二）水的化學(xué)反應(yīng)1.水與活潑金屬反應(yīng)

水與活潑金屬鋰、鉀、鈉、鍶、鉀鈉合金等接觸，將發(fā)生強烈反應(yīng)：2Na+2H2O高溫

2NaOH+H2

↑+熱量這些活潑金屬與水化合時，奪取水中的氧原子，放出氫氣和大量熱量，使釋放出來的氫氣與空氣中的氧氣相混合形成的爆炸性混合物，發(fā)生自然或爆燃。第一節(jié)水的性質(zhì)三、水的化學(xué)性質(zhì)（二）水的化學(xué)反應(yīng)2.水與金屬粉末反應(yīng)水與鋅粉、鎂鋁粉等金屬粉末接觸，在火場高溫情況下反應(yīng)較激烈，放出氫氣，會助長火勢擴大和火災(zāi)漫延。

2Al+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2

↑+熱量第一節(jié)水的性質(zhì)三、水的化學(xué)性質(zhì)（二）水的化學(xué)反應(yīng)3.水與金屬氫化物反應(yīng)水與氫化鋰、氫化鈉、四氫化鋰鋁、氫化鈣、氫化鋁等金屬氫化物接觸，氫化物中的金屬原子與水中的氧原子結(jié)合，則氫化物和水的氫原子放出，產(chǎn)生大量的氫氣，也會助長火勢。第一節(jié)水的性質(zhì)三、水的化學(xué)性質(zhì)（二）水的化學(xué)反應(yīng)4.水與硅金屬化合物反應(yīng)水與硅化鎂、硅化鐵等接觸，會釋放出自然物四氫化硅：

Mg2Si+4H2O=2Mg(OH)2+SiH4

四氫化硅易與空氣中的氧反應(yīng)，發(fā)生自燃第一節(jié)水的性質(zhì)三、水的化學(xué)性質(zhì)（二）水的化學(xué)反應(yīng)5.水與碳金屬反應(yīng)水與碳化鈣、碳化鉀、碳化鋁等物質(zhì)接觸時，發(fā)生易燃易爆的碳氫化合物氣體，并釋放出大量熱量：

CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑+熱量水與石灰氮（電石）接觸能釋放出可燃氣體氨。不純凈的電石與水接觸，還能釋放出乙炔氣，在火場上有助于火勢的擴大和蔓延。第一節(jié)水的性質(zhì)三、水的化學(xué)性質(zhì)（二）水的化學(xué)反應(yīng)6.水與硼氫類物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)水與二硼氫、硼氫化鈉等接觸，釋放出氫氣和大量的熱量。

B2H6+H2O=2H3BO3+6H2↑

+熱量第一節(jié)水的性質(zhì)三、水的化學(xué)性質(zhì)（二）水的化學(xué)反應(yīng)7.水與磷化物發(fā)生反應(yīng)水與磷化鈣、磷化鋅等接觸、生成磷化氫，磷化氫在空氣中能自燃。Ca3P2+6H2O=3Ca(OH)2+2PH3↑+熱量第一節(jié)水的性質(zhì)三、水的化學(xué)性質(zhì)（二）水的化學(xué)反應(yīng)由此可見，水與某些化學(xué)物質(zhì)接觸，有可能發(fā)生自燃，釋放出可燃氣體和大量熱量以及有毒氣體，從而引起燃燒或爆炸。因此，火場撲救過程中，應(yīng)根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)，采取相應(yīng)的滅火劑。

凡是能與水接觸能引起化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)嚴禁用水撲救。第二節(jié)水的滅火作用一、冷卻作用根據(jù)水的性質(zhì)，水的滅火作用主要有以下幾種：

由于水的比熱容大，汽化熱高，而且水具有良好的導(dǎo)熱性。因而，當(dāng)水與燃燒物質(zhì)接觸或流經(jīng)燃燒區(qū)時，將被加熱或汽化，吸收熱量，從而使燃燒區(qū)溫度大大降低，以致使燃燒中止。第二節(jié)水的滅火作用二、窒息作用水的汽化將在燃燒區(qū)產(chǎn)生大量水蒸氣占據(jù)燃燒區(qū)，可阻止新鮮空氣進入燃燒區(qū)，降低燃燒區(qū)氧的濃度，使可燃物得不到氧的補充，導(dǎo)致燃燒強度減弱直至中止。第二節(jié)水的滅火作用三、稀釋作用水本身是一種良好的溶劑，可以溶解水溶性甲、乙、丙類液體，如醇、醛、醚、酮、酯等。因此，當(dāng)此類物質(zhì)起火后，如果容器的容量允許或可燃物料流散，可以水予以稀釋。由于可燃物濃度降低而導(dǎo)致可燃蒸汽量減少，使燃燒減弱。當(dāng)可燃液體的濃度降到可燃濃度以下時，燃燒即行中止。第二節(jié)水的滅火作用四、分離作用經(jīng)滅火器具（尤其是直流水槍）噴射形成的水流具有很大的沖擊力，這樣的水流遇到燃燒物時，將使火焰產(chǎn)生分離，這種分離作用一方面使火焰“端部”得不到可燃蒸汽的補充，另一方面使火焰“根部”失去維持燃燒所需的熱量，使燃燒中止。第二節(jié)水的滅火作用五、乳化作用非水溶性可燃液體的初起火災(zāi)，在末形成熱波之前，以較強的水霧射流或滴狀射流滅火，可在液體表面形成“油包水”型乳液，乳液的穩(wěn)定程度隨可燃液體粘度的增加而增加，重質(zhì)油品甚至可以形成含水油泡沫。水的乳化作用可使液體表面受到冷卻，使可燃蒸氣產(chǎn)生的速度降低，致使燃燒中止。第三節(jié)消防射流一、消防射流（一）消防射流的定義消防射流是指滅火時由射水器具噴射出來的高速水流。第三節(jié)消防射流一、消防射流（二）消防射流的類型密集射流分散射流第三節(jié)消防射流一、消防射流（二）消防射流的類型1、密集射流高壓水流經(jīng)過直流水槍噴出，形成結(jié)實的射流稱為密集射流。密集射流靠近水槍口處的射流密集而不分散，離水槍口較遠處射流逐漸分散。密集射流耗水量大，射程遠，沖擊力大，機械破壞力強。建(構(gòu))筑物室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)中配備的直流水槍和消防車上使用的直流水槍，都是以密集射流撲救火災(zāi)。第三節(jié)消防射流一、消防射流（二）消防射流的類型2、分散射流

高壓水流經(jīng)過離心作用、機械撞擊或機械強化作用使水流分散成點滴狀態(tài)離開消防射水器具，形成擴散狀或幕狀射流稱為分散射流。噴霧射流開花射流噴霧射流由噴霧水槍產(chǎn)生開花射流由開花水槍或多用水槍產(chǎn)生第三節(jié)消防射流二、消防射水器具

消防射水器具是把水按需要的形狀有效地噴射到燃燒物上的滅火器具，包括消防水槍和消防水炮。消防水槍消防水炮第三節(jié)消防射流二、消防射水器具（一）消防水槍

消防水槍是指由單人或多人攜帶和操作的以水作為滅火劑的噴射管槍。直流水槍噴霧水槍開花水槍多用水槍第三節(jié)消防射流二、消防射水器具（一）消防水槍1、直流水槍

直流水槍是一種噴射密集充實水流的水槍，具有射程遠、水量大、沖擊力強等優(yōu)點。

（1）直流水槍的分類和構(gòu)造直流水槍分為普通直流水槍和開關(guān)式直流水槍兩種。直流水槍是由槍筒和噴嘴所組成。常用的直流水槍噴嘴口徑有13mm、16mm、19mm三種第三節(jié)消防射流二、消防射水器具（一）消防水槍1、直流水槍

（2）直流水槍的使用使用直流水槍滅火時，由于水槍射流產(chǎn)生反作用力，因此，如變更射流方向時應(yīng)緩慢操作;使用開關(guān)式直流水槍時，開關(guān)動作應(yīng)緩慢進行，以免產(chǎn)生水擊現(xiàn)象，造成水帶爆破或影響消防員安全。（3）水槍充實水柱

由水槍噴嘴起到射流90%的水柱水量穿過38cm圓孔處的一段射流長度稱為充實水柱（又叫有效射程）。該段射流水量集中，射程遠，沖擊力大，機械破壞力強，便于瞄準(zhǔn)著火點，能將燃燒聚集熱量沖散。第三節(jié)消防射流二、消防射水器具（一）消防水槍2、噴霧水槍噴霧水槍是一種噴射霧狀射流的消防水槍。其具有以下特點：比密集充實射流有更好的冷卻和窒息效果，對可燃液體及氣體有吹滅和乳化滅火作用，有良好的隔絕熱輻射效果和電絕緣性能，有強烈的驅(qū)散煙氣能力。該水槍適用于撲救建筑室內(nèi)火災(zāi)，帶電設(shè)備火災(zāi)、可燃粉塵火災(zāi)及部分可燃氣體火災(zāi)等，還可稀釋濃煙及可燃氣體和氧氣的濃度。第三節(jié)消防射流二、消防射水器具（一）消防水槍2、噴霧水槍

（1）噴霧水槍的分類噴霧水槍分離心式噴霧水槍、機械撞擊式噴霧水槍和簧片式噴霧水槍三種。

（2）噴霧水槍的使用使用噴霧水槍滅火時，應(yīng)注意噴霧角、射流方向和噴霧射流類型的選擇。第三節(jié)消防射流二、消防射水器具（一）消防水槍3、開花直流水槍開花直流水槍是一種噴射直流和開花水流的水槍。由于開花直流水槍可以單獨或同時噴射密集充實射流和傘形射流，常在火場中以傘形開花射流隔離熱輻射，掩護消防員進入火場接近火源，以密集射流撲救一般固體物質(zhì)火災(zāi)或冷卻保護其他物質(zhì)。第三節(jié)消防射流二、消防射水器具（一）消防水槍4、多用水槍（多功能水槍）既可以噴射密集射流，也可以噴射霧狀射流，有的還可以噴射水幕，而且?guī)追N射流可以互相轉(zhuǎn)換，組合使用，對火場需要適應(yīng)性好。

多功能水槍最好不要用于撲救帶電設(shè)備火災(zāi)，以免因誤操作造成傷害。第三節(jié)消防射流二、消防射水器具（一）消防水槍5、脈沖水槍脈沖水槍中一種新型水槍，它主要由脈沖水槍、高壓氣瓶、貯水罐等部件組成，有效射程大于10m。其水漬損失小、用水量少、滅火效率高，可以噴射超細水霧，主要撲救初起、小面積的A、B、C類火災(zāi)、交通工具火災(zāi)和電氣設(shè)備火災(zāi)等。第三節(jié)消防射流二、消防射水器具（二）消防水炮消防水炮是大型號“消防水槍”，與水槍的最大差異在于其非手持性。習(xí)慣上將流量大于16L/s的射水設(shè)備定義為消防水炮。消防水炮在一般安裝在消防車、消防艇上或油罐區(qū)、港口碼頭、大空間等場所。當(dāng)發(fā)生大規(guī)模、大面積火災(zāi)時，由于強烈的熱輻射和濃煙使消防員難以接近火源實施射水活動，或遇大風(fēng)消防水槍射流會被沖散，在這些情況下，需要采用流量大、有效射程遠的消防水炮進行滅火。第三節(jié)消防射流二、消防射水器具（二）消防水炮1、消防水炮的構(gòu)造

消防水炮主要由操縱手柄、臺座、回轉(zhuǎn)鎖定柄、雙分水管、射水口集水彎管、可調(diào)節(jié)噴頭、雙手柄、壓力表等組成。第三節(jié)消防射流二、消防射水器具（二）消防水炮2、消防水炮的分類按安裝方式可分為固定式、車載式和移動式水炮三種類型固定式車載式移動式第三節(jié)消防射流二、消防射水器具（二）消防水炮2、消防水炮的分類按控制方式可分為手動消防水炮、電控消防水炮和液控消防水炮三種類型手動電控液控第四節(jié)消防水力學(xué)基本知識習(xí)題一、判斷題1、水有三種狀態(tài)：固體、液體和氣體。液體與固體的主要區(qū)別是液體容易流動，液體與氣體的主要區(qū)別是液體體積不易壓縮。（）2、水溫升高10℃，單位體積的水需要的熱量，稱為比熱容。（）√×1℃第四節(jié)消防水力學(xué)基本知識習(xí)題一、判斷題3、水的比熱容比其他液體的比熱容都要小。（）4、單位體積的水由液體變成氣體需要吸收的熱量稱為汽化熱。（）√×大第四節(jié)消防水力學(xué)基本知識習(xí)題一、判斷題5、純凈的水當(dāng)溫度下降到4℃時，開始凝結(jié)成冰。（

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