黃曉哲，傅智敏

(1.廈門市消防救援支隊(duì)，福建 廈門 361000； 2.中國人民警察大學(xué)，河北 廊坊 065000)

0 引言

大口徑水帶(large-diameter hose，以下簡稱LDH)，通?？趶綖? in(127.0 mm)，在美國有相當(dāng)多的消防隊(duì)只是將其當(dāng)作長吸水管使用，水帶從消火栓處一直鋪設(shè)到火場(chǎng)。水帶一端在消火栓主出水口處用4.5 in(114.3 mm)螺紋—卡槽接口轉(zhuǎn)接器連接，另一端用類似的卡槽—螺紋接口轉(zhuǎn)接器連接到消防車進(jìn)水口，或連接到與消防車泵的螺紋接口相連的LDH進(jìn)水口。當(dāng)用水量不超過供水線的最大流量時(shí)，通常這種方案是可行的，但供水線內(nèi)的壓力損失使得這種方法的應(yīng)用受到限制[1]。一些地區(qū)的供水系統(tǒng)能夠滿足大口徑水帶供水的水量要求，但較低的水壓卻會(huì)導(dǎo)致雖然有水但不足以克服水帶壓力損失。水帶壓力損失是消防隊(duì)判斷是否需要在消火栓處布置水罐車為LDH供水線加壓的依據(jù)之一，壓力損失大小與流量、供水距離和消火栓壓力等因素有關(guān)。需要大量消防用水的商業(yè)場(chǎng)所火災(zāi)或供水線過長時(shí)都需要在消火栓處布置水罐車為LDH供水線加壓。四通閥和分水器的恰當(dāng)使用能夠更好地滿足消防供水的需求，表1所示為美國常用消防水帶、消火栓、四通閥和分水器的尺寸[2]。

1 利用四通閥為供水線加壓

1.1 在消火栓處使用四通閥

在消火栓處使用四通閥不僅可以從消火栓處鋪設(shè)供水線，還能夠?yàn)橄儡囎陨砉┧Ｈ绻盟窟^大或鋪設(shè)較長水帶的壓力損失造成流量不足，則后續(xù)到場(chǎng)的消防車可以在不中斷供水的情況下通過四通閥為供水線加壓。由圖1所示為四通閥凸出的4.5 in(114.3 mm)螺紋進(jìn)水口與消火栓主出水口連接，四通閥出水口A連接鋪設(shè)向火場(chǎng)的5 in(127.0 mm) LDH(水壓為消火栓壓力，此時(shí)四通閥手柄為關(guān)閉位置)；后續(xù)到場(chǎng)水罐車用15 ft(4.6 m)或25 ft(7.6 m)的5 in(127.0 mm)LDH把四通閥出水口B與水罐車泵吸水口連接后，另一根5 in(127.0 mm)大口徑短水帶連接水罐車泵出水口和四通閥入水口C，將四通閥手柄轉(zhuǎn)向開啟位置，水流從消火栓進(jìn)入后續(xù)到場(chǎng)加壓水罐車入水口，然后通過四通閥入水口C再從四通閥出水口A流出實(shí)現(xiàn)為供水線加壓。

表1 美國常用消防水帶、消火栓、四通閥和分水器的尺寸

圖1 消火栓處連接四通閥經(jīng)消防車加壓

四通閥本身并不會(huì)促使消火栓內(nèi)的水流動(dòng)，但后續(xù)到場(chǎng)水罐車可以利用四通閥為供水線增壓，使供水線內(nèi)壓力遠(yuǎn)大于消火栓的出水壓力。利用四通閥為供水線增壓的方式適用于小型消防隊(duì)在后續(xù)車輛到達(dá)火場(chǎng)前只有一輛消防車短時(shí)間供水的情況，其最大的優(yōu)點(diǎn)是可以使用比5 in(127.0 mm)口徑小的水帶，因而無需克服較高的壓力損失。

1.2 遠(yuǎn)距離供水時(shí)使用四通閥串聯(lián)消防車加壓

四通閥在遠(yuǎn)距離供水情況下使用時(shí)，后續(xù)到場(chǎng)水罐車可以“在線”連接后接力加壓而不會(huì)中斷供水(如圖2所示)。在2個(gè)水罐車編組用5 in(127.0 mm)水帶鋪設(shè)2 000 ft(609.6 m)長的供水線時(shí)，就可以在1 000 ft(304.8 m)處用卡槽(5 in，127.0 mm)—外螺紋(4.5 in，114.3 mm)接口轉(zhuǎn)接器接入四通閥。后續(xù)串聯(lián)加壓消防車接入前，四通閥手柄為關(guān)閉狀態(tài)，只有A、D為通路供水狀態(tài)；加壓消防車連接四通閥后，開啟四通閥，水流通過四通閥出水口B經(jīng)消防車加壓后從四通閥進(jìn)水口C重新進(jìn)入供水線[3]。

圖2 遠(yuǎn)距離供水線接入四通閥經(jīng)消防車加壓方式

2 利用四通閥提高水泵接合器的進(jìn)水壓力

使用配有單級(jí)泵的水罐車為豎管水泵接合器供水時(shí)可能要2臺(tái)泵串聯(lián)才能形成所需壓力。若一棟70層建筑內(nèi)的消防泵失效，水泵接合器處必須要有500 psi(3.45 MPa)以上的壓力克服因高度產(chǎn)生的壓力損失，才能為水帶提供足夠的壓力。為了保證這樣的高壓，需要一臺(tái)與消火栓相連接的水罐車為另一臺(tái)與水泵接合器進(jìn)水口相連的水罐車加壓，以便提高后者的進(jìn)水壓力和出水壓力。雖然串聯(lián)加壓有不同的方式，但由于2臺(tái)水罐車距離不能超過100 ft(30.5 m)，因而其實(shí)質(zhì)就是近距離接力供水。

為了提高與水泵接合器相連的水罐車的進(jìn)水壓力，使用四通閥和LDH的方法使得在消火栓處接入另一臺(tái)水罐車更為方便。要注意與供水線連接的水泵接合器加壓水罐車的進(jìn)水壓力最大值為185 psi(1.28 MPa)，因?yàn)檫@是LDH供水線的最大允許壓力。圖3(a)所示為通過四通閥從消火栓為1#水罐車供水，1#車泵的進(jìn)水壓力為50 psi(0.35 MPa)，出水壓力為250 psi(1.73 MPa)；圖3(b)所示為通過四通閥與消火栓連接的2#水罐車將供水線壓力增加到185 psi(1.28 MPa)，這使得為水泵接合器供水的1#車的進(jìn)水壓力增加至170 psi(1.17 MPa)，1#車加壓后又把出水壓力增加到了400 psi(2.76 MPa)，而且壓力的增加并未提高發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速[4]。如果為水泵接合器加壓的水罐車泵的進(jìn)水壓力為150 psi(1.04 MPa)，為使泵的出水壓力達(dá)到所需要的500 psi(3.45 MPa)，需要泵凈增壓350 psi(2.42 MPa)；此時(shí)應(yīng)注意1#車泵進(jìn)水口減壓閥的設(shè)置情況，若減壓閥開啟，則水壓下降，無法達(dá)到所希望的進(jìn)水壓力。

(a) 1#水罐車通過四通閥與消火栓連接

3 將四通閥作為閘閥、L形彎頭或Y形分水器使用

3.1 把四通閥作為閘閥使用

四通閥作為閘閥使用的情況主要有2種。一種是水罐車編組到達(dá)小規(guī)模住宅火場(chǎng)時(shí)，距所使用的消火栓距離不超過2條3 in(76.2 mm)水帶的長度(1 200 ft，365.8 m)，此時(shí)水罐車編組可選擇3 in(76.2 mm)水帶作為水罐車的進(jìn)水線，水帶另一端連接消火栓的2.5 in(63.5 mm)出水口(如圖4所示，需要使用變徑轉(zhuǎn)換接口)；另一種情況是只有水罐車駕駛員一個(gè)人，他無法獨(dú)自將5 in(127.0 mm)的水帶鋪設(shè)到距離較遠(yuǎn)的消火栓處，此時(shí)該消防員可鋪設(shè)口徑為2.5 in(63.5 mm)或3 in(76.2 mm)水帶至消火栓處，將水帶與2.5 in(63.5 mm)的消火栓出水口連接(口徑不同時(shí)需要使用變徑轉(zhuǎn)換接口)。這2種情況都要求在消火栓的4.5 in(114.3 mm)主出水口處接入四通閥，并使四通閥處于關(guān)閉狀態(tài)，這樣即使出現(xiàn)了突發(fā)情況，也能在不關(guān)閉消火栓的情況下連接消火栓的主出水口。

圖4 四通閥連接消火栓作為閘閥使用

3.2 把四通閥作為L形彎頭或Y形分水器使用

當(dāng)消火栓周圍車輛妨礙了消火栓的使用又無法及時(shí)挪動(dòng)時(shí)，可以把四通閥可作為L形彎頭使用，以改變供水線的鋪設(shè)方向。四通閥也可作為Y形分水器同時(shí)為2臺(tái)水罐車供水，圖5所示為消火栓同時(shí)為2輛水罐車水炮供水，口徑為1.5 in(38.1 mm)水炮噴嘴的流量均為600 gpm(37.8 L·s-1)。雖然這種做法會(huì)限制這2輛消防車的流量，但在不能從消火栓2.5 in(63.5 mm)出水口連接水帶為第二輛水罐車供水的情況下可作為應(yīng)急的權(quán)宜措施使用。在撲救大面積廢料場(chǎng)火災(zāi)或拖車停車場(chǎng)火災(zāi)時(shí)，若每條供水線流量不超過500 gpm(31.5 L·s-1)，且只有一個(gè)消火栓可供使用，利用這種方法可以為2臺(tái)相距很遠(yuǎn)的水罐車供水[5]。該方案成功的關(guān)鍵在于要有相對(duì)較高的消火栓壓力以克服四通閥和供水線的壓力損失。

圖5 利用四通閥作為Y型分水器使用

4 利用分水器鋪設(shè)供水線

4.1 正向鋪設(shè)供水線

在消火栓至火場(chǎng)方向的正向鋪設(shè)供水線上使用分水器，不僅能夠節(jié)省人力，方便接入后續(xù)到場(chǎng)消防車，便于調(diào)整消防車位置，提高供水可靠性，還能實(shí)現(xiàn)消防車串聯(lián)加壓或延長供水線。

當(dāng)消防車鋪設(shè)5 in(127.0 mm)供水線為其自身供水，或靠其自身增壓水罐為第一到場(chǎng)消防隊(duì)供水展開滅火作業(yè)時(shí)，鋪設(shè)供水線的消防員可以在離消防車最近的100 ft(30.5 m)供水線連接處接入分水器，此時(shí)需要使用到15 ft(4.6 m)、25 ft(7.6 m)和50 ft(15.2 m)等長度較短的LDH。分水器發(fā)揮了供水線開關(guān)的作用，在消火栓處供水的消防員不必在水罐車邊等待其他消防員把供水線連接到消防車進(jìn)水口。例如，當(dāng)?shù)谝坏綀?chǎng)消防車是水罐車，并且火災(zāi)撲救顯然需要采取舉高水炮的防御型戰(zhàn)術(shù)時(shí)，從消火栓處鋪設(shè)5 in(127.0 mm)供水線并在供水線中接入分水器，用3 in(76.2 mm)水帶連接分水器和水罐車進(jìn)水口。這樣既可以為用于冷卻火場(chǎng)的小口徑水帶提供充足的消防用水，還能夠留下分水器5 in(127.0 mm)出水口供后續(xù)到場(chǎng)的高噴車使用。消防員通過分水器控制供水線的水流，無需在接入高噴車時(shí)跑數(shù)百英尺回到消火栓處將其關(guān)閉。

在存在建筑倒塌危險(xiǎn)、直接受到火焰輻射或需設(shè)置在更有利的位置等情形而需要重新布置消防車時(shí)，消防員可以直接關(guān)閉供水線上的分水器，移動(dòng)消防車后再重新連接水帶供水。圖6所示為在1#消防車通過分水器與消火栓連接的前提下，使用分水器接入2#消防車實(shí)現(xiàn)串聯(lián)供水的示意圖。接入2#消防車時(shí)，需要先關(guān)閉供水線上的分水器，把連接1#消防車的供水線接入2#消防車，同時(shí)連接2#車出水口和1#車進(jìn)水口，從而實(shí)現(xiàn)2輛消防車的串聯(lián)加壓供水。此時(shí)圖6(b)中1#車泵進(jìn)水口的減壓閥應(yīng)保持關(guān)閉狀態(tài)，以確保足夠的供水線出口壓力。當(dāng)圖6(a)所示的1#消防車泵在加壓供水過程中突然損壞時(shí)，可以采用相同的方式，通過接入2#消防車為1#車供水加壓恢復(fù)火場(chǎng)供水。

(a) 1#消防車通過分水器與消火栓連接

(b) 2#消防車通過分水器與1#車串聯(lián)供水

水罐車配有1 000 ft(304.8 m)、5 in(127.0 mm)大口徑和600 ft(182.9m)、3 in(76.2 mm)等不同規(guī)格的水帶時(shí)，如果從消火栓到火場(chǎng)鋪設(shè)5 in(127.0 mm)供水線時(shí)水帶不夠長，則可在供水線中接入分水器，用雙頭內(nèi)螺紋轉(zhuǎn)接器連接分水器的2.5 in(63.5 mm)接口與3 in(76.2 mm)水帶，使供水線延長。后續(xù)到場(chǎng)車輛再在分水器處接入或接出5 in(127.0 mm)水帶，從而在不中斷供水的情況下提高供水能力。

4.2 反向鋪設(shè)供水線

正向鋪設(shè)供水線的消防車可以使用提前連接好的水帶，并將其他裝備準(zhǔn)備就緒，而且多功能高噴車可以直接使用舉高水炮進(jìn)行冷卻滅火作業(yè)。但正向鋪設(shè)供水線的方式也會(huì)有不良后果：一是消防員容易在消火栓本身壓力可以滿足利用LDH為消防車供水情況下產(chǎn)生懈怠心理；二是正向鋪設(shè)供水線時(shí)，消防車大多布置在火場(chǎng)附近，過多的消防車會(huì)造成火場(chǎng)過于擁擠，大型火災(zāi)中水罐車很可能會(huì)占據(jù)后續(xù)到場(chǎng)高噴車的最佳位置；三是隨著用水量的增加，只靠消火栓難以為供水線提供足夠的壓力。

要使LDH供水壓力大于消火栓壓力，還可以采取反向鋪設(shè)供水線的方法(由火場(chǎng)向消火栓方向鋪設(shè)水帶)，即用一條LDH或多條短LDH相連，在消火栓大口徑出水口處為供水線加壓。反向鋪設(shè)供水線通常在消火栓數(shù)量充足并且有增援車輛能夠快速建立水源時(shí)使用。與正向鋪設(shè)供水線消防車(通常消防車頭朝向火場(chǎng)、水帶箱朝向消火栓，分水器位于消火栓處)集中在火場(chǎng)附近布置不同，反向鋪設(shè)供水線時(shí)消防車靠近消火栓布置(分水器靠近火場(chǎng)布置)，因而消防車布置相對(duì)較為分散。大型火災(zāi)中，特勤隊(duì)的消防車應(yīng)布置在消火栓處(最好是大口徑供水主干管道上的消火栓)，打開消火栓確認(rèn)其是否能用，排放雜質(zhì)后再反向鋪設(shè)水帶(此時(shí)消防車水帶箱朝向火場(chǎng)，消防車頭朝向消火栓)。如果火場(chǎng)距離消火栓很遠(yuǎn)，1條水帶無法滿足要求，則可以讓其他中隊(duì)繼續(xù)向消火栓鋪設(shè)供水線。圖7所示為1個(gè)水罐車編組利用1個(gè)分水器架設(shè)2臺(tái)移動(dòng)水炮的情形。在反向鋪設(shè)供水線前，所有裝備都已在火場(chǎng)準(zhǔn)備就緒，先在火場(chǎng)通過分水器連接LDH供水線和移動(dòng)水炮水帶，LDH供水線另一端與水罐車出水口連接，水罐車進(jìn)水口通過1條5 in(127.0 mm)的短LDH直接與消火栓相連(消火栓處的四通閥實(shí)際上作為卡槽接口轉(zhuǎn)接器使用)，水罐車通過大口徑出水口為LDH加壓[6]。圖8所示為美國內(nèi)華達(dá)州克拉克縣(Clark county, NV)消防局水罐車配備的帶壓力表的分水器(2個(gè)127.0 mm主接口)，用于消防員反向鋪設(shè)供水線時(shí)的供水和流量控制。在公寓樓火災(zāi)中，水罐車可能停在路邊或停車場(chǎng)內(nèi)，距離火場(chǎng)幾百英尺。此時(shí)可將分水器置于公寓庭院中使用，相當(dāng)于將水罐車的控制板前移到了庭院中。

圖7 利用分水器架設(shè)2臺(tái)移動(dòng)水炮

在使用大口徑分水器時(shí)要多加小心，水帶既不能松弛，也不能彎曲或扭轉(zhuǎn)，尤其是在分水器連接處更要注意。雖然分水器設(shè)有減壓閥，但若快速充水仍會(huì)突然擺動(dòng)。消防員在LDH充水時(shí)要遠(yuǎn)離分水器，以免傷到腳踝。為使用非旋轉(zhuǎn)卡槽接口連接分水器的LDH充水時(shí)特別要注意，水帶扭轉(zhuǎn)不僅可能導(dǎo)致器材上下躥動(dòng)，甚至還會(huì)導(dǎo)致接口松開，水帶脫扣?？紤]到LDH在充水時(shí)會(huì)變長伸直，分水器會(huì)移動(dòng)位置，因而至少要在消防車后預(yù)留10 ft(3.0 m)長度的水帶。

5 結(jié)束語

恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用四通閥和分水器能更好地滿足消防供水的需要。使用四通閥不僅可以在不中斷供水的前提下方便地把后續(xù)到場(chǎng)消防車接入供水線加壓，還能實(shí)現(xiàn)消防車串聯(lián)供水，大大提高水泵接合器的進(jìn)水壓力。特定情況下，四通閥可作為閘閥、L形彎頭或Y形分水器使用。在正向鋪設(shè)的供水線上使用分水器，能夠節(jié)省人力,方便接入后續(xù)到場(chǎng)消防車,優(yōu)化消防車位置,提高供水可靠性，還能實(shí)現(xiàn)消防車串聯(lián)加壓或延長供水線。利用分水器反向鋪設(shè)供水線可將消防車分散在不同的消火栓處，有效避免大型火災(zāi)中消防車過于擁堵等方面的問題。