消防灭火救援远程供水系统应用分析

慧聪消防网讯随着经济和社会的飞速发展，大型和超大型工业企业，特别是石油化工企业集中的工业区，大型地上和地下组合商业区，已快速地形成并逐步扩大规模。由于这些企业和建筑设施的特点，一旦这些区域发生火灾，就有可能形成过火面积大、燃烧温度高，并伴随有爆炸可能、在短时间内难以扑救的恶性火灾。从火灾的控制到最后的扑灭，需要几十、几百小时、甚至几十天的持续和大流量的供水。而目前无论是从工业和建筑防火规范的水源容量，还是从消防部队拥有的消防车辆供水能力，均无法满足这种恶性火灾的灭火用水需求。另外，充足的自然水源通常远离火灾现场，如何将灭火用水持续和大流量地输送到火灾现场，是消防部队面临的严峻挑战。因此，如何大流量、持续、长时间和远距离地供水，是当前消防部队必须解决的现实问题。本文就远程供水系统，进行了分析和探讨。

一、远程供水系统的组成

远程供水系统通常是指流量在10000升/分钟以上，输送距离在1-3千米甚至6千米以上的各种车载设备模块组成。具体是由浮艇泵，加压泵，水带铺设和回收模块，水带运输模块，分水器、水带护桥和各种附件模块等组成。

1、浮艇泵模块：是由浮艇式吸水泵、液压管路单元、液压动力单元、发动机、水带和控制系统等组成。

2、加压泵模块：是由大流量中开式水泵，进出水管路、发动机和控制系统组成。

3、水带铺设和回收模块：是由水带铺设和回收装置、水带储存箱和底盘组成。目前，有的厂商已开始用大直径的水带卷盘来做为水带铺设和回收装置，在底盘上安装有多个这样的水带卷盘，来完成水带铺设和回收模块的功能；但是这样的模块底盘组合，体积大，车身长，并且操作起来不是很方便。

4、附件模块：是由各种口径的分水器、集水器、水带护桥、流量和压力测量装置、异径转换接口、水带包布或水带截止器、激光测距仪和各种接口扳手等组成。

根据各个远程供水系统制造商的技术和系统构成不同，如果要达到相当远距离的供水，还需要添加二次加压泵模块；如果在二次加压的基础上实现远程供水系统水带终端直接实施大流量灭火，还需要拖车式大流量水炮或水/泡沫两用炮模块。（当然，也有将水炮或水/泡沫两用炮同二次加压泵模块做成一体式，称之为二次加压灭火模块。）另外，如果用拖车式水/泡沫两用炮模块直接参与灭火，则需要添加泡沫供液模块，向大流量水/泡沫两用炮提供设定比例和流量的泡沫液；该模块由泡沫罐、比例混合器、拖车或底盘组成。

这些模块同底盘的连接主要有两种型式，一种是集装箱式的自装自卸模块，由底盘自带的拉臂钩吊，将模块拉吊上底盘或由底盘吊卸到工作地面；另一种是半挂车模块，模块运输到现场后，不吊卸到地面而工作，另外可以通过牵引车自带的吊机，将模块卸到地面后工作。

二、灭火救援中对远程供水系统各种规格和性能优劣的要求

目前，包括中国和其它国家约有10家远程供水系统制造商，在中国推广和销售远程供水系统。这些制造商主要来自国内、美国和欧洲，国内制造商起步较晚，但是吸取了其它国家产品的经验教训，大胆改进创新，使产品具有了鲜明的特点；可是在可靠性和耐久性上，以及零附件上，还需不断地提高改进。美国的产品以大直径水带卷盘、独立二次加压泵、半挂车或拖车带吊机模块、拖车炮和供液拖车为特点。而欧洲产品，则以浮艇泵同加压泵一体、水带铺设和回收机头模块、整装整卸拉臂钩模块为特点，甚至近来将浮艇泵同加压泵和二次加压泵合为一体的设计和产品出现。因此，就要全面了解和掌握这些不同来源产品的特点、性能和具体使用要求，为将来的采购打下坚实可靠的基础。

从全世界的范围来看，用于消防的远程供水系统，原理上基本都是相同的，主要是由浮艇泵和加压泵等组成，结构也是大同小异。但是在具体结构和组成上，千变万化，因此体现在性能上，就有了差异。所以，远程供水系统就应有具体的性能要求。

1、浮艇泵性能要求：一台或多台浮艇泵，总流量至少达到10000升/分钟-0.25兆帕，输送高度至少15米以上，水平输送距离50-60米。浮艇泵应带有漂浮器，使浮艇泵进水口潜在水面以下并使浮艇泵漂浮在水面，而不会沉入水底。浮艇泵进水口应安装有滤水器，防止杂物颗粒吸入浮艇泵。液压胶管应大于50-60米的长度，液压胶管卷盘应是电驱动释放和回收液压胶管，并能手动应急操作。另外，浮艇泵重量应在100千克左右，由人力可从浮艇泵模块中抬出和移动到水源处，并可以放置在水源中；或由浮艇泵模块底盘自带的吊机，吊放到水源中；浮艇泵上应至少有足够长度和强度的控制绳两根，便于在陆地上控制浮艇泵的方位和在水中移动浮艇泵。需要注意的是，浮艇泵15米输送高度和50米输送水平距离并不是同时达到的。当在30米水平输送距离以内，输送高度可以达到15米；但是超过30水平输送距离后，输送高度随着距离的加长而是降低的。

2、加压泵性能要求：加压泵做为远程供水的重要组成部份，在浮艇泵向其正压供水的条件下，应满足至少10000升/分钟-1.0兆帕流量的要求。控制系统应带有压力和真空度等水泵参数显示，应带有驱动发动机转速、小时计和其它重要参数的显示和控制。

3、水带铺设和回收性能要求：无论采用何种铺设和回收装置，应能对最大到300毫米口径的水带，在人工辅助的条件下，进行铺设和回收，并能够达到5千米/小时左右的回收行走速度。

4、远程供水性能要求：无论供水距离的远近，在300毫米口径的水带终端，应达到至少10000升/分钟-0.2兆帕流量和压力的要求，来满足供水的要求。

5、远程供水灭火性能要求：无论供水距离的远近，在300毫米口径的水带终端，应达到至少10000升/分钟-0.8兆帕流量和压力的要求，来满足直接灭火的要求。

6、拖车炮性能要求：应达到至少10000升/分钟-0.8到1.0兆帕流量和压力的要求，射程至少达到100米。水炮头直流开花可手动调节，水泡沫两用炮发泡倍数不低于6:1，25%吸水时间不少于2.5分钟。炮水平旋转至少180度，上下俯仰角度+15-+75度，并在运动范围以内，在额定流量和压力喷射时，保持拖车的稳定而不会移动和侧翻。

7、泡沫比例混合器性能要求：管线式或旁通式泡沫比例混合器，3-6%比例可调，满足至少10000升/分钟-0.8到1.0兆帕混合液流量的要求。

8、水带性能要求：目前远程供水需要300、250、200和150毫米口径的低压水带。水带接扣可以是内扣式带锁止安全装置，或者是双花式带锁止安全装置，防止水带接扣的意外脱离。水带外层应涂有保护涂料以防止油污和有害液体的侵蚀。300毫米口径水带的额定工作压力不小于1.2兆帕，爆破压力不小于2.75兆帕。表1为大口径水带技术规格要求。

9、附件模块要求：分水器有300变300X2，300变250（或200）X2，150变80X5等各种规格，带有出水截止阀或独立的截止阀。集水器有250（或200）X2变300等规格，带有进水截止阀或独立的截止阀。另外，由于远程供水系统的工作展开距离很远，各工作点的协调操作比较困难，所以在分水器和集水器上应带有泄压阀。水带护桥是非常重要的附件，要能够承受总重量30吨的机动车通过，有300X1，300X1+250X2+150X2型，甚至有300X1+250X2+150X2+80X2型，水带护桥由金属或橡胶制成，多节组成易于搬动和储存在模块器材箱中。压力和流量测量装置，是远程供水系统操作过程中非常重要的附件，压力和流量显示用来控制整个系统的操作，达到实战最佳的性能状况，而且保证整个系统的安全性和被供水消防车的进水安全性；有独立的压力表和流量计，或者是压力流量组合式的超声波流量计等等。激光测距仪用来现场测量供水距离和供水高度差，然后决定远程供水系统的布局，从而达到末端供水或灭火用水要求的性能。其它附件如异径接口、水带包布或水带截止器和各种规格的接口扳手等，也是必须配备的。

三、远程供水系统在灭火救援中的应用范围

远程供水系统不但可以完成消防部队的远程供水和灭火的作战需求，而且可以用于抗洪排涝、抗旱输水、地震和坑道塌方排水、自然灾害时的生活用水输送等等。特别是将各种模块安装在全地形底盘上后，即全地形远程供水系统；用于地面和地形特殊地区的远程供水，特别适合于森林消防的应用。另外，如果经防爆和特殊防腐处理后，配合大容量橡胶油囊，即远距离供油系统；用于战争和自然灾害时的远距离燃油供应系统，当然也可以输送特殊液体。

在2010年7月16日的大连“7.16”大火中，大连消防支队将远程供水系统放置在缓坡的海岸边，铺设了总长度达1千米和高度差约为20米的300毫米口径水带，并在300毫米水带终端经分水器，向直接灭火的消防车供水长达40多小时，在“7.16”大火的扑救中，起到了关键的供水作用。另外，在2012年4月9日广东东莞建晖造纸厂大火中，远程供水系统以12000升/分钟的流量供水，时间长达五天五夜，体现了强大的供水能力。包括2011年日本大地震而造成的福岛核电站泄漏后的反应堆降温，以及其它国家自然灾害后的排涝和供水，远程供水系统都起到了重要作用。

四、消防部队配备远程供水系统应注意的问题

远程供水系统是一种复杂的、多种型式的、多种模块车辆组成的系统，价格昂贵，操作复杂，维护保养要求很高；这就需要在采购选型、制定预算、使用培训和维护保养等诸多方面，根据实际需要，确定合理的最佳产品配置，既不能为了节省资金而达不到性能要求，也不可盲目求大求全而采购超过实际需求性能和功能的产品，造成资金的浪费；达到最佳性价比的配置方案，才是采购选型的最终目的。

远程供水系统的价格昂贵，一般情况下，除恶性重大火灾、特大洪涝和自然灾害以外，通常是得不到使用的，通常是几年甚至是十几年也不会使用一次。因此，消防部队要根据本地区的消防实际需要，决定是否采购；或者是根据地理位置的分布，公路网的状况，潜在恶性火灾发生地点，消防部队装备和人员作战能力配备情况，可以考虑省内几个支队共享一套远程供水系统，该远程供水系统配置在地理位置的最佳地点或重点保护区域最多的地点，形成一个恶性火灾扑救先导部队。这样，即节约了成本，又达到了具有远程供水能力的目的。

如前所述，因远程供水系统的高成本和低利用率，笔者建议消防部队可以考虑配置大流量拖车泵的形式，来填补远程供水系统的空白。这种拖车泵的成本大约是远程供水系统的8分之一到十分之一。它的基本功能类似于远程供水系统中的加压泵，流量和压力在10000升/分钟-1.0兆帕，固定安装在6X4形式的拖车上，带有大容量的燃油箱，带有进水管路和进水接口150毫米四个，吸水管150毫米共计36米（或200毫米共计18米），出水管路、出水口80毫米八个和150或100毫米二个；可以达到7米吸深，如果加上吸水助力泵，可以达到15米吸深。这样的拖车泵，基本上是远程供水系统中的二次加压泵的概念，即可以在恶性火灾中靠近自然水源吸水后，通过150或100口径的水带，远程向前方供水；也可以做为二次加压泵，得到低压供水后，向前方加压供水；最后可在火灾前沿接受低压供水后，二次加压直接出80毫米水带参与灭火，或向其它消防车辆供水。这样的拖车泵组，成本低，利用率高，一车多能；机动性好，展开时间短，使用操作方便，实用性强，是非常经济实用的产品，填补了没有远程供水系统的缺欠，也是介于远程供水系统和大功率水罐泡沫车性能之间的产品；是各个消防部队应该考虑配备的产品，甚至已有远程供水系统的消防部队，也应配置这样的产品。

关于人员配置，也是采购后应重视的问题。一套远程供水系统是由多个复杂的模块所组成的，最少有四辆模块车。远程供水系统操作复杂，需要根据现场的实现供水距离、总供水高度差和浮艇泵如何放置等现场条件，在各个区域根据供水要求来设置各个模块；这需要丰富的理论知识和实践经验。所以，应在远程供水系统的岗位上，配置具有较强理论知识、经验丰富、长期稳定的消防队员。

关于培训和售后服务，如前所述，远程供水系统是一套复杂的模块系统，需要根据每个生产制造商的特点和具体配置，对操作人员进行使用操作、现场模块设置判断、维护保养、故障排除等理论和实践培训。这是保证远程供水系统能够正确使用、合理维护保养和长期稳定工作的重要环节之一。当然制造商的售后服务，也是远程供水系统的重要保障之一，特别是在恶性火灾的现场，制造商的现场服务是一个非常重要的保障措施。

实战是学习远程供水系统的最好方法，但是这种机会是很少的，而且要付出很高甚至是很惨重的代价；因此就要在远程供水系统交货后，迅速开展训练。根据不同的供水距离、总供水高度差、浮艇泵水源处现场条件和供水要求，运用激光测距仪、不同口径水带组合和压力流量测量装置等附件，将各个模块合理设置，测量各个模块进出水口的压力和流量，从而建立起一套正确和切实可行的实战操作规程。远程供水系统的整体现场铺设时间，是关系到在最短的时间内，定点和定量大流量供水的关键，而只有建立实战操作规程，才能保证最短的铺设时间。通常加压泵的进水压力应保证0.2兆帕，出水压力是1.0兆帕。下面表2是各种不同口径水带在不同流量下的摩擦阻力，是正确计算浮艇泵、加压泵和二次加压泵之间合理距离的非常重要参数，当然还要加上各个模块之间的高度差值。当计算水带运输车的水带重量时，可用单位长度水带重量来估算，表1中有单位长度水带重量。当现场决定水带口径及分水器变径时，一个最简单实用的计算方法，如下图所示，直径增加一倍，流量增加四倍。另外，是用串联耦合供水，还是并联供水，或者是终端为拖车炮直接灭火；浮艇泵同终点直接的高度差和距离，都决定着各个模块之间的相互关系

在铺设过程中，应注意几个关键性的问题。第一是取水点，要根据现场水源地理状况，本着距加压泵距离最短、高度差最小、水源有足够的深度和广度、浮艇泵易于人员或吊臂投放控制和水源相对清洁的原则，来投放浮艇泵。第二是保证浮艇泵周围的水源清洁，虽然在浮艇泵吸水口上有滤水器，但是自然水源中含有各种大尺寸的诸如树枝、塑料袋和碎布杂质和污物；特别是大流量吸水时，在浮艇泵周边形成大范围的负压区，或者是水源深度不够，而将泥沙吸水浮艇泵；特别是在防洪排涝或者是自然灾害救援中，将要排出的水中含有大量的和不可预见的各种杂质，更应当采取措施防止杂质进入浮艇泵，而造成浮艇泵的吸水不足或叶轮卡死的故障；通过增加一道过滤网或外围杂质围栏可有效的防止这样的问题发生。第三是尽量避开交通主干道铺设大口径水带，以保障交通主干道的畅通，同时无论是在主干道或者是次干道上铺设水带，一定要在主要道路交叉路口或消防车必须进出的区域，在水带上面铺设水带护桥，并保证有足够的消防车辆通过水带护桥的准备距离。第四是供水终点的合理确定，大口径水带尽量靠近大多数需要水的消防灭火车辆，并有足够的作业面积来安装连接分水器和其它附件等等。第五是要争取一次铺设成功，远程供水系统的铺设需要约一个小时左右的时间，如果第一次铺设不合理而达不到终点处的供水要求，就不得不进行二次铺设，那么就需要花费更长的时间，无法按时按量供水而延误战机。

每次使用后，特别是吸入海水或水中含有腐蚀性成份时，一定要用清洁淡水充分冲洗；水带要完全排出残水，将水带内部尽量风干，定期对水带倒动，防止水带因长时间不用而产生粘连，水带的存储要符合通风、干燥和阴凉的条件。

五、结论

在现代工业化和商业化的时代，大型规模化的工业企业和商业建筑越来越多，远程供水系统就成为一些消防部队应当配备的灭火救援装备。但是，要根据当地的实际需要，在充分掌握各个制造商不同型号远程供水系统性能和特点的前提下，选择性价比高和售后服务优良的产品；然后通过培训、实践和实战，建立一套合理的灭火供水操作规程，掌握远程供水系统的性能特点，正确维护保养，随时可以投入使用，为国家和人民的生命财产安全，奠定坚实的基础。