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基于远程供水系统的大跨度厂房火灾作战力量编成研究

2024-11-05 50 上传者：管理员

摘要：大跨度厂房火灾以其燃烧荷载大、持续时间长的突出特点,对消防救援队伍的持续供水能力提出了较高要求。当前消防救援队伍在应对大跨度厂房火灾时通常遵循一次性调足原则,结合本单位灭火作战实际,初期到场的泵浦、水罐消防车通常停靠在最靠近火场的位置,加之现场铺设大量水带,严重阻碍了后期增援车辆如高喷消防车等靠近火场,不利于战斗进一步展开。远程供水系统具有供水压力大、流量大、持续时间长的优势,但当前缺乏对远程供水系统作战编成的研究,未能充分发挥其作战效能。本文结合远程供水系统供水能力测试结果,在分析大跨度厂房火灾的供水力量编成基础上,设计了基于远程供水系统的大跨度厂房火灾作战力量编成。

关键词：
力量编成
大跨度厂房;
库房火灾
消防
远程供水系统
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1、引言

近年来,大型厂库房火灾逐渐增加,由于此类场所多地处偏僻地区,道路狭窄,又加之火场荷载巨大,参战力量多,常常造成现场拥堵,影响作战进程,如果能充分运用远程供水系统的作战效能,向出水力量直接供水,那么势必将减少现场压力,同时加快作战进程,提升队伍攻坚打赢能力。

2、远程供水系统供水能力研究

2.1研究思路

通过改变远程供水系统工作时的水带供水长度、泵浦车出口处压力、终端出水线路等变量,结合大跨度厂房火灾在实际扑救中所需供水量、供水强度等数据,探究在现有条件下远程供水系统能否直接满足灭火需要,进而设计基于远程供水系统的大跨度厂房火灾作战编成,减少灭火救援现场车辆数量,提升供水力量工作效率。

2.2实验方法

图1为远程供水系统供水能力测试实验示意图,实验设备包括远程供水泵浦车、远程供水水带、远程供水分水器、90mm干线水带若干、大功率水枪及移动式水炮若干、压力流量一体化测试表一台(流量量程2.5～25L/s,压力量程),远程供水系统性能参数如表1所示。实验分别测试泵浦车出口压力、远程供水线路长度、出水线路数量3个变量发生变化情况下各路出水终端压力及流量的变化,其中,泵浦车出口压力分别取5bar、8bar、11bar、13.8bar (经测试,泵浦车在稳压情况下的最大供水压力为13.8bar,1bar=100k Pa),供水线路长度分别为500m、1000m、1500m、2000m,供水线路数量由1路递增至8路。

表1远程供水系统性能参数

图1远程供水系统供水能力测试实验示意图

2.3实验结果及相关分析

因篇幅限制,此处仅展示供水距离在2000m时压力/流量随出水终端数量及车泵压力的变化。结果如表2所示,通过数据可发现当泵浦车出水口压力及供水距离恒定时,出水终端压力及流量随出水线路数量的增加而降低,且下降程度随出水线路数量增多而变高;当出水线路及供水距离恒定时,出水终端压力及流量随泵浦车出水口压力的增加而增加;当泵浦车出水口压力及出水线路恒定时,出水终端压力及流量随供水距离的增加呈下降趋势,供水距离越长下降程度越高,但当供水距离在1000m以内时存在上升现象。其中,出水终端最小压力及流量均出现在供水距离为2000m,出水线路为8路,泵浦车压力达到5bar时,此时,出水终端压力为3.89bar,为水泵出水口压力的77.8%,出水终端流量为5.35L/s,相较于供水距离为500m、泵浦车压力为5bar时的81%。

表2供水距离为2000m时压力及流量随出水终端数量及车泵压力的变化

3、大跨度厂房火灾作战力量编成模式

3.1作战编成依据

作战编成,即消防救援队伍为实现灭火救援作战目标,根据处置对象、战斗流程等实际情况,对现场人员、车辆、装备等进行合理编配,形成作战编组、作战单元和专业编队,形成便于指挥、密切协同的有机整体。由于大跨度厂房的面积较大,扑救及冷却用水量相较于一般火灾大得多,因此优先考虑移动炮等射水装备及高喷消防车等车辆。在作战编成设计时,首先结合移动炮、举高喷射消防车的作战效能及远程供水系统的供水能力,确定作战现场的作战单元,并计算每个作战单元的控制面积,再根据厂房规模计算扑救火灾所需的作战单元数量,进而形成作战编成。

3.2作战效能分析

3.2.1举高喷射消防车的作战效能

举高喷射消防车通过调整臂架角度及抬升高度,可灵活实现对大范围火场的覆盖式打击,广泛运用于石油化工、高层建筑、厂库房火灾处置中。目前,我支队配备有三一56m大跨度高喷消防车,其具体性能参数如表3所示。

表3三一56m大跨度高喷消防车性能参数

由于举高喷射消防车自带泡沫液,且喷射范围较大,因此在大跨度厂房火灾扑救中可作为主要力量进行正面打击,为满足长时间灭火救援需要,可由远程供水消防车和泡沫消防车共同为高喷消防车供液。

3.2.2消防炮的作战效能

当前,我支队配备的移动消防炮主要包括单干线炮、双干线炮等,其具体参数如表4及表5所示。

表4单干线快速攻击炮性能参数

表5双干线遥控炮性能参数

根据公式A炮=ql/q,当达到额定工作压力时,每门单干线炮控制面积约为150m2,双干线炮为200m2。

4、基于远程供水系统的大跨度厂房作战编成设计

大跨度厂房火灾通常伴有屋顶垮塌情况,导致部分过火位置使用高喷消防车难以覆盖,因此在实际扑救过程中,可采取举高喷射消防车与移动消防炮协同使用或使用多门移动炮覆盖打击的战术。由于上海市水网资源丰富,河湖分布密集,根据我支队灭火救援实际,远程供水系统停靠水源位置距离火灾现场平均距离为1000m。综合前文所述,当距离为1000m时,远程供水系统虽然压力可以直接满足举高喷射消防车使用需要,但仅用单个分水器出口供水无法满足流量要求,而多出口同时开启难以精确控制末端流量,因此在实际使用中,可通过由远程供水系统为大功率水罐车供水,再由大功率水罐车给高喷车供水的模式进行灭火,我支队配备的卢森堡亚大功率水罐车最大泵流量为100L/s,可满足供水需要。高喷车与消防炮联用灭火单元如表6及图2所示:

表6基于远程供水系统的高喷车与消防炮联用灭火单元

图2基于远程供水系统的高喷车与消防炮联用灭火单元

根据统计,我区厂房仓库数量超过1500家,其中,建筑面积达到5000m2以上的厂房仓库占比接近50%。假设当前一建筑面积为6000m2,过火面积为2000m2,为实现灭火力量全覆盖,此时需调集2组基于远程供水系统的高喷车与消防炮联用灭火单元,其中,2辆举高喷射消防车着重打击火点,2个移动炮编组从两侧对火势蔓延方向进行堵截。作战编成如图3所示。

5、总结

本文设计了远程供水系统压力及流量计测试方法,结合测试数据及大跨度厂房常用灭火救援车辆及装备性能参数,设计了基于远程供水系统的移动消防炮与举高喷射消防车联用灭火作战模式及移动消防炮与高压水枪联用灭火作战模式,为远程供水系统更好地投入灭火救援作战及大跨度厂房火灾的力量调集提供一定理论参考。

图3基于远程供水系统的大功率厂房作战编成设计

参考文献:

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会议名称:2024年度灭火与应急救援技术学术研讨会

文章来源:储斌.基于远程供水系统的大跨度厂房火灾作战力量编成研究[C]//中国人民警察大学,中国消防协会.2024年度灭火与应急救援技术学术研讨会论文集-火灾扑救.上海市青浦区消防救援支队;,2024:3.