慧聰消防網(wǎng)訊 摘要：近年來，渦噴消防車作為一種新型的執(zhí)勤戰(zhàn)斗車，逐步投入到各級(jí)消防部隊(duì)的滅火救援戰(zhàn)斗中，渦噴消防車由于技術(shù)含量高，滅火救援性能強(qiáng)，受到各級(jí)消防部隊(duì)的廣泛關(guān)注，從2010年1月至今，曲靖支隊(duì)、特勤支隊(duì)、楚雄支隊(duì)、玉溪支隊(duì)分別購置渦噴消防車提升部隊(duì)滅火救援能力，本文結(jié)合玉溪支隊(duì)渦噴消防車的性能、特點(diǎn)，研討渦噴消防車在滅火救援實(shí)戰(zhàn)中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：渦噴消防車；滅火救援研究
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，石油化工、高層建筑、大型商場以及娛樂場所比較集中并且與日俱增，各種致災(zāi)因素也急劇增多，消防部隊(duì)在政府履行社會(huì)管理和公共服務(wù)職能，加強(qiáng)社會(huì)應(yīng)急救援、處置突發(fā)事件、危機(jī)管理等方面的作用日益凸顯。新修訂實(shí)施的《消防法》賦予了消防部隊(duì)防火、滅火、應(yīng)急救援“三位一體”的法定職責(zé)，為更好地履行職責(zé)使命，服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，玉溪支隊(duì)于2010年12月斥巨資購置了一輛江蘇卡威專用汽車制造有限公司生產(chǎn)的渦噴消防車，由于渦噴消防車價(jià)格昂貴，配備各級(jí)消防部隊(duì)后，如何發(fā)揮其最大的效能，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)，成為擺在消防官兵面前亟待解決的一個(gè)問題。
渦噴消防車的工作原理及滅火機(jī)理
渦噴消防車的工作原理
玉溪支隊(duì)購置的渦噴消防車采用航空渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，架設(shè)于高性能汽車底盤，配裝常規(guī)消防車的容罐、消防泵，具有和常規(guī)消防車相同的高速行駛能力，具備裝備常規(guī)滅火和渦噴發(fā)射兩套滅火系統(tǒng)。渦噴消防車以殲5戰(zhàn)斗機(jī)WP—5型渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)為主動(dòng)力，在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，空氣進(jìn)入壓氣機(jī)，在其中受離心力的作用經(jīng)壓縮后的空氣進(jìn)入燃燒室。當(dāng)燃油經(jīng)工作噴砠噴入燃燒室內(nèi)的火焰筒中時(shí)，與進(jìn)入燃燒室內(nèi)的部分壓縮空氣混合并燃燒，其余壓縮空氣沿火焰筒側(cè)壁的進(jìn)氣孔進(jìn)入火焰筒內(nèi)，以進(jìn)行補(bǔ)充燃燒，并與燃?xì)饣旌�，降低燃燒氣溫度，燃燒后的高溫高壓氣體以高速?zèng)_擊渦輪葉片，將滅火劑撞擊成霧狀顆粒，以巨大動(dòng)能，遠(yuǎn)距離，高強(qiáng)度，大范圍地噴射直接滅火。
滅火機(jī)理
渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的高壓氣體將水撞擊后，改變了水的物理性能，變成了細(xì)水霧，提高了水的滅火效果，細(xì)水霧的粒徑一般在40微米至200微米范圍內(nèi)，比表面積較一般水滴大1700倍，在火場中能完全蒸發(fā)，吸熱效率高，冷卻效果好，可以射入火區(qū)深部，滅火效果大大提高。細(xì)水霧滅火劑在滅火過程中具有以下特性阻止燃燒進(jìn)行：
水霧冷卻氣態(tài)燃燒產(chǎn)物
水霧冷卻氣態(tài)燃燒產(chǎn)物主要是通過傳導(dǎo)和對(duì)流實(shí)現(xiàn)的。水霧在傳熱方面擁有巨大的優(yōu)勢在于其巨大的比表面積。水霧的蒸發(fā)涉及傳熱和傳質(zhì)兩個(gè)過程，在這兩個(gè)過程中，熱量通過傳導(dǎo)和對(duì)流從周圍“煙氣”轉(zhuǎn)移到霧滴表面，同時(shí)水蒸氣通過對(duì)流和擴(kuò)散逸入熱氣流中。
水霧冷卻固體可燃物表面
除了從熱煙氣吸熱外，水霧也從灼熱固體表面，包括難燒可燃物（A類火災(zāi)），未燃可燃物和各種不燃物表面（如墻、金屬結(jié)構(gòu)）吸收熱量。
水霧引起的熱輻射衰減
水有吸收熱輻射的能力,在消防中水霧的高密度沖擊中，極其迅速的蒸發(fā)，產(chǎn)生高強(qiáng)度的吸熱屏障，遮斷熱輻射的傳遞，降低對(duì)燃料的熱反饋。并且，水霧可以使消防隊(duì)員免受火場熱輻射的威脅。
水霧的惰化作用
由于水霧的直徑較小，比表面積較大，吸收熱量后，迅速蒸發(fā)，變?yōu)樗魵猓w積能膨脹1700多倍。在這個(gè)過程中，惰化介質(zhì)（水蒸氣）能限制火焰向外傳播，并且使被“包圍”的火焰窒息。對(duì)于有屏蔽空間而言，霧滴汽化前，氧含量為21%，氮含量為79%，隨著水的迅速汽化，水蒸氣含量將迅速增大，同時(shí)氧含量迅速減小，當(dāng)氧含量在火源周圍空間減小到16～18%時(shí)，火焰將被窒息。
渦噴消防車的性能數(shù)據(jù)
玉溪支隊(duì)購置的渦噴消防車是由江蘇卡威專用汽車制造有限公司生產(chǎn)，車長11米，寬：2.5米，高：3.95米，滿載質(zhì)量：24.6噸，水罐容量：4噸，泡沫罐容量2噸，渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)噴射功率≥6000kW、渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的出口射流速度≥300m/s、出口溫度可以達(dá)到200～300℃，噴射水霧流有效滅火距離≥80m、撲滅80平方米油池火的時(shí)間≤10s。該車配有無線遙控控制車載炮，有效射程為60米。該車還加裝有線自動(dòng)遙控系統(tǒng)，在30m范圍內(nèi),對(duì)渦噴滅火系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)、俯仰實(shí)行操作。
渦噴消防車的特點(diǎn)
渦噴消防車是將航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)作為噴射滅火劑的動(dòng)力，渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生出4000千瓦的噴射功率，它以高速氣體射流為載體，使流量為80升/秒的直流水與高速氣體射流在加速器內(nèi)發(fā)生撞擊，產(chǎn)生出大流量的“氣體-細(xì)水霧”射流（或“氣體-泡沫-超細(xì)干粉滅火劑”射流），實(shí)現(xiàn)了大比表面積滅火劑的遠(yuǎn)距離、高強(qiáng)度的噴射，有效噴射距離可達(dá)60～80米，瞬間可覆蓋200平方米的火場面積，比常規(guī)消防車的滅火能力高出8～10倍，功率質(zhì)量比大于100千瓦/噸。針對(duì)石油化工火災(zāi)，在水中加入6％的水成膜泡沫劑，渦噴消防車高速氣體射流沖擊、剪切泡沫混和液時(shí)，由于空氣的體積流量是液體體積流量的幾十倍，在強(qiáng)氣流作用下所有的混和液均生成粒徑為2～3mm的沒有液態(tài)水存在的泡沫珠（“干泡沫”）。如噴射1分鐘，泡沫珠射流便能形成平均5厘米厚、覆蓋200平方米面積的泡沫層。泡沫珠墜地后沒有流動(dòng)性，但卻有很好的附著力，直接吸附在形狀復(fù)雜的物體表面，形成穩(wěn)定的泡沫覆蓋層，免除了泡沫射流需經(jīng)流淌才能形成均勻覆蓋層所需的時(shí)間，有強(qiáng)大的阻止油火復(fù)燃的能力。渦噴消防車是世界上具有高速行駛能力的噴射功率最大的噴射細(xì)水霧或復(fù)合滅火劑的消防車，已在機(jī)場和油田消防中發(fā)揮出巨大滅火威力，主要用于油田、石化工廠、天然氣泵站、機(jī)場等需要快速撲滅油氣大火的場所。
渦噴消防車在滅火救援實(shí)戰(zhàn)中的應(yīng)用
滅火效能：
滅火：渦噴消防車在火災(zāi)現(xiàn)場滅火時(shí)，渦噴滅火系統(tǒng)將滅火劑大流量、高速度、高強(qiáng)度沿水平方向射入，噴射距離遠(yuǎn)，穿透火焰中心能力強(qiáng)，大幅度的提高了滅火效率，減少了水漬災(zāi)害和環(huán)境污染，可達(dá)到短時(shí)間快速滅火目的。
冷卻：渦噴消防車的冷卻效能主要體現(xiàn)在水炮口徑大，流量高，滅火劑噴射后呈喇叭形擴(kuò)散，經(jīng)實(shí)地測試，最大擴(kuò)散弧度達(dá)50米以上，可對(duì)需冷卻的部位進(jìn)行全位、包裹式的冷卻，特別是針對(duì)石油化工火災(zāi)對(duì)油罐的保護(hù)，效果較為明顯。
通風(fēng)、排煙：渦噴消防車對(duì)火場實(shí)行正壓通風(fēng)，排除濃煙，提高火場的能見度，減少“轟燃”的可能，便于組織消防人員的進(jìn)攻和掩護(hù)撤退。在撲滅火災(zāi)后的火場及大型石油化工企業(yè)的泄露現(xiàn)場，可以實(shí)行正壓送風(fēng)，能迅速的冷卻降溫，稀釋有毒有害氣體，保護(hù)消防人員和搶救受害群眾。
分隔火場：充分利用渦噴消防車的巨大動(dòng)能，從著火部位一側(cè)進(jìn)行噴射，可阻止火勢越過噴射區(qū)域，有效防止蔓延，對(duì)鄰近建筑進(jìn)行保護(hù)，避免火災(zāi)造成更大的損失。
救援效能：
洗消：針對(duì)化學(xué)危險(xiǎn)品泄漏事故，渦噴消防車利用渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)噴口噴出的燃?xì)馍淞鞯母邷�、高速效�?yīng)，對(duì)大型裝備的表面連續(xù)噴吹，使毒劑蒸發(fā)和分解，生物戰(zhàn)劑失效，放射性污染消除，使其達(dá)到允許劑量范圍之內(nèi)。渦噴消防車進(jìn)行洗消時(shí)，還可以將需要進(jìn)行中和的原料放入車載水罐，利用渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)將其噴謝出來，從而達(dá)到大面積、快速洗消的目的。
掃雪、除冰：由于渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)出口溫度高，可以利用高溫、高速效應(yīng)，實(shí)施掃雪、除冰、等社會(huì)公眾服務(wù)相關(guān)工作。還能利用渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的高溫、高速效應(yīng)，施放屏蔽煙霧，（在風(fēng)速為3m/s的等溫條件下）屏蔽長度不小于1km,寬度不小于100m。
改變風(fēng)向：化學(xué)危險(xiǎn)品泄漏后，風(fēng)向?qū)仍藛T及附近居民的安全影響較大，渦噴消防車可以利用近4000千瓦的噴射功率，將高速氣體對(duì)危險(xiǎn)品附近的部分風(fēng)向進(jìn)行改變，從而利用救援工作的開展。
控制爆燃：渦噴消防車可以用產(chǎn)生的細(xì)水霧來惰化、稀釋燃?xì)饣旌蠚?減少火焰的傳播速度，降低燃?xì)獗嫉膲毫�。在一個(gè)封閉空間中，通過加入細(xì)水霧可以使燃?xì)獾目扇紭O限濃度范圍變小,而在敞開空間中，通過高動(dòng)量的細(xì)水霧的卷吸作用可以將空氣卷吸進(jìn)燃?xì)庵�，從而非常迅速地將燃�(xì)鉂舛认♂尩娇扇紭O限之下。在伴隨有沖擊波的高速火焰情況下,由于沖擊波能將細(xì)水霧的霧滴粉碎為特性粒徑為0.1～1μｍ的超細(xì)水霧,可以降低爆燃?jí)毫?同時(shí)超細(xì)霧滴能在極短的時(shí)間內(nèi)迅速蒸發(fā),吸收爆燃過程中釋放的大量燃燒熱量,從而將火焰撲滅。在低速到中速燃燒情況下,細(xì)水霧的作用效果不太明顯。
渦噴消防車在滅火救援中的戰(zhàn)斗編成及戰(zhàn)勤保障
渦噴消防車功率大，油耗高，出水量快，在滅火救援現(xiàn)場，如果只憑渦噴車單獨(dú)處置災(zāi)情，其作用在短時(shí)間內(nèi)就會(huì)停止，根據(jù)渦噴車性能及工作原理，需對(duì)渦噴車滅火救援進(jìn)行戰(zhàn)斗編成才能發(fā)揮其更大的作用。以渦噴車出水量80升/秒計(jì)算，其每分鐘用水量為4800升，如需不間斷工作5分鐘，用水量為24000升，除去渦噴車自身所載的4噸水，還需要2輛載水量10噸的消防車對(duì)其供水，才能滿足滅火救援需要。根據(jù)計(jì)算可知，渦噴車要保持不間斷作業(yè)，必須安排大功率消防車對(duì)其接力供水，或采用市政消防栓不間斷供水。渦噴車在滅火救援現(xiàn)場，除去供水是必須亟待解決的問題外，還必須做好渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)油料的補(bǔ)給，渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)油耗為1000升/小時(shí)，滅火救援時(shí)戰(zhàn)勤保障加油車必須在現(xiàn)場隨時(shí)進(jìn)行油料補(bǔ)給。
結(jié)束語
渦噴消防車作為一種新型的滅火裝備，各級(jí)消防部隊(duì)如果能將其發(fā)揮到最大的效能，真正將利器用在刀刃上，消防部隊(duì)的職能作用將發(fā)揮得更加突出，才能為地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出新的、更大的貢獻(xiàn)。 |
