3.1 水在线视频

同学们好

我们都知道

凡是能够有效地破坏燃烧条件

使燃烧终止的物质

统称为灭火剂

简言之

灭火剂就是可以用来灭火的物质

扑救火灾的过程

就是使用各种器材装备

并将合适的灭火剂

以恰当的方式释放于火场

以物理或化学原理使燃烧终止的过程

从今天开始

我将为大家一起学习

水作为灭火剂的相关内容

主要包括了解水

作为灭火剂的主要来源和其物理性质

熟悉水的分类及化学性能

掌握水的灭火原理

水流形态及在灭火中的应用

水在灭火救援中获得了最广泛的应用

是应用最广泛的天然灭火剂

它既可以单独使用

也可以与不同的化学剂

组成混合液使用以提高使用效果

水的主要来源是地表水和地下水

地表水源如海洋、江河

湖泊、池塘和水库等

地下水源如潜流水

承压水、泉水、岩溶水等

我们先来了解水的物理性质

在常温常压下

水为无色透明的液体

水的密度随温度的变化而变化

在4℃时其密度最大

为1g/cm3

当温度由4℃降低到0℃的过程中

水的密度随温度的降低而减小

水的热容（比热）比任何其他液体都大

1g 水温度升高1℃需要吸收4.18J 的热量

水的汽化热也很大

1g 水在100℃时变成同温度的

蒸汽需要吸收2256J 的热量

水的导电性能主要与水的

纯度和水流形式有关

纯净的水是电的不良导体

电阻率很大

接下来我们来了解下水的表面张力

因为一个系统处于稳定平衡时

应有最小的位能

所以液体表面的分子

有尽量挤入液体内部的趋势

以便使液体面最小

位能最小

因为液体具有尽可能缩小其表面的趋势

在宏观上

液体表面就好像是一张拉紧了的弹性膜

处在沿着表面的

使表面有收缩倾向的张力作用之下

这种力叫液体的表面张力

用水灭火时

为充分发挥水的灭火作用

希望水能尽量展开

扩大其比表面积

增加与燃烧物的接触面

因此灭火用水的表面张力越小越好

当用泡沫灭火时

水生成泡沫

其表面积极大地增加

因此需要做很多功来增加其表面能

如果能有效地降低液体的表面张力

就会使所需做的功大大减小

而使发泡倍数大大增加

泡沫液的主要功能之一

就是降低水的表面张力

再来看水的润湿现象

在固体和液体的界面上

厚度等于分子作用半径的

一簿层液体叫做附着层

在附着层内

附着层内部的分子

同时受到液体分子

和固体分子的吸引

液体分子和固体分子之间的

相互吸引力称为附着力

液体分子之间的相互吸引力称为内聚力

附着力大于内聚力

就产生液体能润湿固体的现象

附着力小于内聚力

就产生液体不能润湿固体的现象

能被水润湿的固体物质

起火时用水扑救效果良好

这是因为一方面水容易

在固体表面形成一层水膜

把固体和空气隔离开来

另一方面

水容易浸湿固体

改变其燃烧性能

使之难以燃烧

不能被水润湿的固体物质

起火时用水扑救效果就差

如果在水中添加润湿剂

使不能被水润湿的物质

变成能够被水润湿的物质

就能显著提高水的灭火效果

有些液体能够与水相互溶解

我们称之为水溶性液体

如乙醇、乙醚等

有些液体则不能与水相互溶解

我们称之为非水溶性液体

如汽油、煤油、柴油、苯等

对水溶性可燃液体火灾

可以通过混合冲淡的方法

使火灾得到控制或扑灭

对非水溶性可燃液体火灾

当可燃液体比水重时

可用水来扑救

这时水在液面形成一个覆盖层

把可燃液体与空气隔离开来

但当可燃液体比水轻时

由于它可漂浮在水面上随水流散

给灭火带来不少困难

不能直接用直流水扑救

但是扑救方法得当

仍能控制和扑灭火灾

如扑救方法不当

反而会助长火势扩大

造成火灾蔓延

第二部分

我们来学习下水的化学性质

水能与许多物质发生化学反应

但在消防工作中

最关心的是在用水灭火时

那些能与水发生反应

而产生燃烧、爆炸的物质

水分子具有非常高的热稳定性

在一般温度乃至很高的温度下

它不会分解

但是水在遇高温物体后

会迅速发生汽化

体积骤然增大

在密闭空间内会因压力猛增

而造成物理性爆炸

水蒸气被加热到极高的温度（1900℃以上）时

水蒸气将发生分解

生成氢气和氧气

其中氢气是可燃气体

氧气是助燃气体

两者按化学当量配比

在有限空间内

极易生成气体爆炸混合物

这种混合物如遇明火

会发生剧烈的化学爆炸

这种爆炸波及范围广

破坏力大

如无有效防范措施

会产生严重后果

在常温或高温下

水能与许多物质发生化学反应

并伴有热量、可燃气体或腐蚀

有害气体产生

有时甚至发生燃烧爆炸

因此

在消防工作中

了解在灭火时可能涉及的水的化学反应

明确在哪些场所绝对禁止用水灭火

对消防人员来说至关重要

碱金属是指

锂、钠、钾、铷、铯、钫

这些物质在工业上应用较多

是消防员在扑救活泼金属火灾时

常遇到的几种物质

水与碱金属在常温下即可反应

结果是水中的氢被碱金属置换出来

水与金属镁、锆、钛、铝、锌的粉末

在常温下即可发生缓慢的化学反应

反应过程中

水中的氢被金属置换

同时放出热量

热量的积蓄容易使产生的氢自燃

从而引起金属粉末的燃烧

水与氢化锂、氢化钠、氢化铝等

金属氢化物接触时

会发生类似于碱金属的强烈反应

生成氧化物或氢氧化物以及氢气并放出热量

反应过程十分强烈

释放的热量很高

释放出的氢几乎能立即起火

水遇到灼热燃烧的碳会产生一氧化碳和氢气

水遇到碳化钙、碳化铍、碳化铝、碳化镁等

金属碳化物时会使它们水解

产生易燃的炔烃或烷烃

并释放出大量的热

这些反应所释放的热量

足以引燃水解所产生的各种气体

水可与乙基钠C2H5Na

三甲基铝Al（CH3）3 等

金属有机化合物发生反应

使之分解为金属的氢氧化物或氧化物

以及易燃的乙烷和甲烷

这些金属有机化合物在燃烧时

如与水接触

反应尤为激烈

往往引起爆炸

水与活泼金属的过氧化物

反应生成过氧化氢或氧气

同时释放出大量的热

反应放出的热

可使反应进一步加剧

反应放出的氧能助燃

因此向碱金属过氧化物冲入大量水流

往往会引起爆炸反应

与金属磷化物的反应

水可使磷化钙、磷化锌等

金属磷化物发生水解

产生易燃、剧毒的磷化氢

与金属硅化物的反应

硅化镁、硅化铁等物质

与水反应能生成四氢化硅

四氢化硅在空气中能自燃

与金属硫化物的反应

硫化钠、连二亚硫酸钠（保险粉）

等物质与水反应剧烈

并释放出大量的热

与金属氰化物的反应

氰化钾、氰化钠等金属氰化物

与水反应能生成易燃、剧毒的氰化物

遇水燃烧物质起火时

不能用水、泡沫灭火剂来扑救

可用干砂、7150 灭火剂来扑救

了解了水的物理、化学性质

对水有了深入的了解后

我们来学习水的灭火作用

冷却作用

冷却是水的主要灭火作用

水的热容量和汽化热很大

是一种很好的吸热物质

若将1kg 常温的水（20℃）喷洒到火源处

使水温升到100℃

则能吸收334.4kJ 热量

若再将其汽化

变成100℃的水蒸气

又能吸收2257kJ 的热量

因而当水与炽热的燃烧物接触时

在被加热和汽化的过程中

就会大量吸收燃烧物的热量

窒息作用

水遇到炽热的燃烧物而汽化

产生大量水蒸气

1kg 水汽化后可生成1700L 水蒸气

水变成水蒸气后

体积急剧增大

大量水蒸气的产生将排挤

和阻止空气进入燃烧区

从而降低了燃烧区内氧气的含量

在一定情况下

当空气中的水蒸气体积含量达到35%时

燃烧就会停止

1 ㎏水变成水蒸气时的抑燃空间达5m3

有良好的窒息灭火作用

对水溶性可燃液体的稀释作用

水溶性可燃液体发生火灾时

在允许用水扑救的条件下

水与可燃液体混合后

可降低它的浓度和燃烧区内可燃蒸汽的浓度

使燃烧强度减弱

当水溶性可燃液体的浓度降到可燃浓度以下时

燃烧即自行停止

水力冲击作用

在机械力的作用下

直流水枪喷射出的密集水流

具有强大的冲击力和动能

高压水流强烈地冲击燃烧物和火焰

可以冲散燃烧物

使燃烧强度显著减弱

乳化作用

乳化作用可使其表面形成一层含水的油沫

这些泡沫状的含水油沫可以阻止可燃蒸汽的产生

由于水的乳化作用

液体表面受到冷却

可燃蒸汽产生的速度下降

火灾就会被扑灭

下面我们具体了解水流形态

及在灭火中的应用

水作为灭火剂

应用于不同的消防设备有不同的形态

水在灭火时的形态主要由喷嘴的结构

水的压力或流速等决定

水的形态不同

灭火效果也不同

直流水

通过水泵加压并由直流水枪喷出的

密集水流称为直流水

直流水能喷射到较远的地方

冲击到燃烧物质内部

摧毁正在分解燃烧的物质

阻止分解物的扩散和隔离燃烧区

使燃烧迅速停止

开花水（滴状水）

通过水泵的加压并由开花水枪

喷出的滴状水流称为开花水

开花水主要是通过水泵加压

由开花水枪、自动喷水灭火系统的

各种喷头、水幕喷头、家用喷头等

水喷洒设备喷出产生

有较好的分散性

其水滴的直径在0.1～6mm 的范围内

喷雾水(雾状水)

通过水泵加压并由喷雾水枪喷出的雾状水流

称为喷雾水

喷雾水灭火的优点是降温速度快

灭火效率高

水渍损失小

大量微小的水滴有利于吸附烟

并使其沉降

但与直流水和开花水相比

喷雾水射程较近

不能远距离使用

对纤维物质渗透性差

灭火速度慢

阴燃部分不易冷却

使用时要注意防止复燃

水蒸气

水蒸气能冲淡燃烧区的可燃气体

降低空气中氧的含量

有良好的窒息灭火作用

实验表明

对于汽油、煤油、柴油和原油等可燃液体

当燃烧区的水蒸气浓度达到35%以上时

燃烧就会停止

利用水蒸气扑救高温设备火灾时

不会引起高温设备的热胀冷缩的应力和变形

因而不会造成高温设备的破坏

常年有蒸汽源供汽的场所或工矿企业

可以利用水蒸气灭火

水蒸气主要适用于容积在500m3 以下的密闭厂房

以及空气不流通的地方或燃烧面积不大的火灾

特别适用于扑救高温设备和煤气管道火灾

细水雾

细水雾是指水经过高压（或中压）泵

或气动装置加压后

以高速喷射、机械撞击

超声波震动、静电粉碎等原理

使用特殊喷嘴产生的微粒状水流形式

细水雾的灭火效能高

反应时间快

它冷却性能好、抑制性强

细水雾还有一定的穿透性

可以解决全淹没和遮挡的问题

还可防止火灾的复燃

同时其使用安全

应用范围广

它不会对环境及保护对象造成危害

目前

细水雾系统主要用于保护贵重的生产设备

油浸电力变压器室、柴油发电机房

及其储油间和燃油、燃气锅炉房

高压及双流介质细水雾系统

可用于重要的高、低压配电室

重要的电子通信设备机房

电厂的控制室

燃气涡轮机等场所

今天的课上到这里

谢谢大家