火灾中最常见的是A类火灾，灭火中最常用的灭火剂则是水。水是一种天然灭火剂，也是一种最常用的灭火剂。水在自然界中的存在形式有固、液、气三种状态。随着技术的进步，灭火所用的水已发展成多门类、多学科的技术，水的灭火效能在提高，用水灭火的应用范围在不断开拓。例如，用物理或机械的方法把水分散成水滴、水雾、细水雾，可极大地提高水的冷却或窒息效果，提高水的电绝缘性能；用化学的方法，改善水的诸如润湿性能，提高水的黏度或降低水的摩擦阻力；近年来更是研发出以水为载体的水系灭火剂，成为灭火剂的重要品种。
一、水的理化性质
（一）水的物理性质
水是无色无味无臭的透明液体。它有三种状态：气态、液态和固态。水的主要物理常数见表2。
表2 水的主要物理常数
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冰点（℃） |
沸点（℃） |
比热（J/g•℃） |
气化潜热（J/g） |
电阻率(Ω•m) |
表面张力(dn/cm) |
粘度(CP) |
|
0 |
100 |
4.1868 |
2256.6852 |
2000 |
72.5 |
1.005 |
1.水的密度
水的密度随温度的变化而变化。水在1标准大气压下、不同温度时的密度见表3。
表3 在1标准大气压下水的密度随温度的变化
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水温（℃） |
密度（kg/m3） |
水温（℃） |
密度（kg/m3） |
水温（℃） |
密度（kg/m3） |
|
0 |
999.87 |
10 |
999.73 |
60 |
983.24 |
|
2 |
999.97 |
20 |
998.23 |
70 |
977.81 |
|
4 |
1000.00 |
30 |
995.67 |
80 |
971.83 |
|
6 |
999.97 |
40 |
992.24 |
90 |
965.34 |
|
8 |
999.88 |
50 |
988.07 |
100 |
958.38 |
由表3可知，水在温度由4℃降低到0℃的过程中，它的密度随温度的降低反而减小，在4℃时为最大值。这是水密度变化的一种异常现象。
水在结冰时，它的体积要膨胀十一分之一，也就是说，水在结冰时，体积增加约9％。这一现象告诫我们，在严寒的冬季，应对用水设备和储水容器采取及时地放水或保暖措施，以防水结冰时对器材和装备造成破坏。
2.水的热容量和汽化热
水的热容（比热）比任何其它液体都大。1g水温度升高1℃需要吸收4.1868J的热量。水的汽化热也很大，1g水在100℃时变成同温度的蒸气需要吸收2256.6852J的热量。
3.水的导电性
水的导电性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，约2000Ω•m。随着水中杂质含量的增加，特别是电解质含量的增加，水的电阻率迅速下降，导电能力大大增强。另外，对同一种类型的水，使用的水流越分散，导电性能越差。
表4是某城市在7℃时测得的几种水的电阻率。
表4几种水的电阻率
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水的类型 |
水的电阻率(Q•m) |
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蒸馏水 |
1570.80 |
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自来水 |
34.55 |
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清洁河水 |
19.25 |
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近钢厂河水 |
15.40 |
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海水 |
3～3.5 |
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自来水中掺有少量盐或酸 |
0.5 |
由于消防使用的水能导电，所以在一般情况下，不能用密集水流来扑救带电设备火灾，可在电气设备断电后用密集水流灭火，或使用一定的雾状射流。
4.水的表面张力与润湿现象
（1）水的表面张力
物质界面层内的分子与内部分子周围的环境不同。内部分子所受四周邻近相同分子的作用力的是对称的，各个方向的力彼此抵消，分子出于力的平衡状态。但界面层的分子，一方面受到本相内物质分子的作用，另一方面又受到性质不同的另一相中物质分子的作用。
在气液界面上，液面下厚度约等于分子作用半径的一层液体，叫做液体的表面层。在液体表面层中的分子，一方面受到液体内部分子的作用，另一方面受到液体外部气体分子的作用。由于气体密度与液体密度相比很小，一般可把气体分子的作用忽略不计。由此可知，在液体表面层中，每个分子都受到垂直于液面并且指向液体内部的不平衡力的作用。如果一个分子从液体内部移到表面层内，必须反抗这个力而作功，从而增加了这一分子的位能。也就是说，表面层内的分子比在液体内部的分子有较大的位能，这种位能叫表面能。
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，以便使液体表面最小，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，液体表面就好象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，这种力叫做液体的表面张力。
用水灭火时，为发挥水的灭火作用，希望水能尽量展开，尽量扩大其比表面积（与燃烧物的接触面），因此希望水的表面张力越低越好。通过向水中添加一定的添加剂可达到这一目的。
（2）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，液体分子的作用球有一部分在固体之中，因此受力不平衡。如果液体分子和固体分子之间的相互吸引力(称为附着力)小于液体分子之间的相互吸引力(称为内聚力)，那么液体界面上的分子所受的合力垂直于附着层而指向液体内部，有尽量挤入液体内部的趋势。因此，附着层有收缩倾向，这就是不润湿的根源。反之，如果附着力大于内聚力，那么分子所受的合力垂直于附着层而指向固体，于是分子附着层内的位能较之在液体内部为小，根据平衡时位能最小的原理，液体内部的分子将尽量挤入附着层，结果附着层有伸张的倾向，这就是生产润湿现象的原因。总之附着力大于内聚力，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。
5.水与其它液体的相溶性
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(例如可以用水扑救二硫化碳火灾)。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，如扑救方法得当，仍能控制和扑灭火灾(例如使用喷雾水)；如扑救方法不当，反而会助长火势扩大，造成火灾蔓延。
（二）水的化学性质
水能与许多物质发生化学反应，但在灭火中，最关心的是那些能与水发生反应而产生燃烧、爆炸的物质。
1.遇水燃烧物质
遇水燃烧物质主要有以下几类：
(1)活泼金属及其合金类。如锂、钠，钾、锶、钠汞齐、钾钠合金等。它们遇水后发生剧烈反应，产生氢气并放出大量的热，能使氢气自燃或爆炸，同时未来得及反应的金属也随之燃烧、飞溅。例如：
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑+371.5KJ
(2)金属粉末类。如锌粉、镁铝粉等。锌粉在潮湿空气中能发生自燃，与水接触，特别是在高温下，反应比较剧烈，能放出氢气，但由于反应中放出的热量较少，不致直接引起氢气的燃烧或爆炸。
Zn+H2O =ZnO+H2↑十Q
镁铝粉是镁粉和铝粉的混合物。镁铝粉与水反应要比镁粉或铝粉单独与水反应剧烈得多。因为铝粉或镁粉与水反应，除产生氢气外，还生成氢氧化镁或氢氧化铝，后者能形成保护膜，阻止反应继续进行，故一般不会引起燃烧。
Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑+ Q
A1+6H2O=2A1(OH)3+3H2↑+ Q
而铝镁粉与水反应时能同时生成氢氧化镁和氢氧化铝，这两种物质又能相互作用而生成偏铝酸镁。
Mg(OH)2+2A1(OH)3=Mg(A1O2)2 + 4H2O
由于偏铝酸镁能溶于水，破坏了氢氧化镁或氢氧化铝对镁粉或铝粉的保护作用，使镁铝粉不断地与水发生剧烈反应。产生氢气，放出大量的热，从而引起燃烧或爆炸。
(3)金属氢化物类。如氢化锂、氢化钠、四氢化锂铝、氢化钙、氢化铝等。这类物质与水反应生成氢气和相应的碱。反应放出的热量，有的(如氢化钠)能使氢气自燃或爆炸，有的(如氢化铝)则因放热不多而不能使氢气自燃或爆炸，但反应生成的氢气接触明火也会发生燃烧或爆炸。例如：
NaH+H2O=NaOH+H2↑+132.2KJ
A1H3+3H2O=Al(OH)3+3H2↑+Q
(4)金属碳化物类。如碳化钙、碳化钾、碳化铝、石灰氮等。这类物质与水反应能生成易燃的气态碳氢化合物(石灰氮除外)，并放出一定量的热。例如：
CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑+125.5KJ
A14C3+12H2O=4Al(OH)3+3CH4+Q
纯石灰氮(CaCN2)与水反应能生成可燃气体氨。但因为石灰氮是用碳化钙与氮气反应制成的，所以工业用的石灰氮中常含有少量碳化钙杂质，与水反应时，除生成氨外，常伴有乙炔气体。在火场，碳氢化合物和氨都会助长火势扩大，促使火灾蔓延。
(5)硼氢化物类。如二硼氢、十硼氢、硼氢化钾、硼氢化钠等。这类物质与水反应，能夺取水中的氧而放出氢气，有的(如二硼氢)反应所产生的热量能使氢气自然或爆炸；有的(如硼氢化钠)反应所产生的热量不足以引起氢气自燃，但反应所生成的氢气接触明火也会燃烧。例如：
B2H6+6H2O=2H3BO3+6H2↑+418.4KJ
NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑+Q
(6)金属磷化物类。如磷化钙、磷化锌等。这类物质与水反应能生成磷化氢气体，磷化氢有剧毒，在空气中能自燃。例如：
Ca3P2+6H2O=3Ca(OH)2+2PH3↑+ Q
(7)金属氰化物类。如氰化钾、氰化钠等。这类物质与水反应能生成易燃而剧毒的气体氰化氢。例如：
NaCN+H2O=NaOH+HCN↑+ Q
(8)金属硅化物类。如硅化镁，硅化铁等。这类物质与水反应能生成四氢化硅，四氢化硅在空气中能自然。例如：
Mg2Si+4H2O=2Mg(OH)2+SiH4↑
(9)有机金属化合物类。如三乙基铝、丁基锂、甲基钠等。这类物质与水反应能生成易燃的气态烃，同时放出一定热量。例如：
CH3Na+H2O=NaOH+CH4↑+ Q
(10)金属硫化物类。如硫化钠、低亚硫酸钠(保险粉)等。它们与水发应能生成易燃气体硫化氢，并放出热量。例如：
Na2S+2H2O=2NaOH+H2S↑+ Q
4Na2SO4+2H2O+O2=4Na2SO4+2H2S↑+2SO2↑+ Q
遇水燃烧物质起火时，不能用水、泡沫来扑救，可用干砂、7150等灭火剂来扑救。
2.水的分解
水触及高温物体会迅速发生汽化，体积骤然增大，在密闭空间内会因压力骤增而造成物理性爆炸。当温度继续升高超过1500℃时，水蒸气将发生分解：
2H2O →2H2↑+ O2↑
生成的氢气是可燃气体，氧气是助燃气体。两者按化学当量配比，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。
2H2+O2=2H2O + Q
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。
二、水的灭火作用
(一)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。水的比热为4.1868J／g•℃，汽化热为2256.7J／g。若将1kg常温的水（20℃），喷洒到火源处，使水温升到100℃，则能吸收335kJ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。
当水与炽热的含碳可燃物接触时，还会发生如下化学反应：
C+H2O=H2+CO－161.5kJ
CO+H2O=H2+CO2－0.837kJ
由化学方程式可知，在上述反应中1kg水可吸收4504kJ的热量。
由此可见，水与燃烧物接触时，会通过上述物理作用和化学反应，从燃烧物中吸取大量的热，迫使燃烧物的温度大大降低而最终停止燃烧。
(二)对氧的稀释作用
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，将排挤和阻止空气进入燃烧区，并降低了燃烧区内氧气的含量。一般情况下，当空气中的水蒸气体积含量达35％时，大多数燃烧都会停止。1kg水变成水蒸气的抑燃空间达5m3，因而有良好的窒息灭火作用。
(三)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，在条件允许用水扑救下，水与可燃液体混合后，可降低它的浓度和燃烧区内可燃蒸气的浓度，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。
(四)水力冲击作用
在机械力的作用下，直流水枪喷射出的密集射流，具有强大的冲击力。高压水流强有力的冲击，可以冲散燃烧物，改变燃烧物持续燃烧所必需的状态，能显著减弱燃烧强度，也可以冲断火焰，使之熄灭。
水的灭火作用是多方面的，灭火时往往不是一种作用的单独结果，而是几种作用的综合结果。在不同情况下，各种灭火作用在灭火中的地位可能不同，但在一般情况下，冷却是水的主要灭火作用。
三、水流形态及在灭火中应用
水作为灭火剂，是以直流水、开花水、喷雾水、细水雾和水蒸气五种形态使用的。水的形态不同，灭火效果和使用场所也不同。
(一)直流水和开花水(滴状水)
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，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。
通过水泵加压并由开花水枪喷出的滴状水流称为开花水，开花水水滴直径一般大于100μm。
直流水和开花水可用于扑救下列物质火灾：
(1)一般固体物质火灾，如木材、纸张、粮草、棉麻、煤炭、橡胶等的火灾。
(2)由于直流水能够冲击、渗透到可燃物质的内部，故可用来扑救物质的阴燃火灾。
(3)闪点在120℃以上，常温下呈半凝固状态的重油火灾。
(4)利用直流水的冲击力量切断或赶走火焰，扑救石油和天然气井喷火灾。
直流水和开花水一般不能用于扑救下述物质火灾：
(1)不能用水扑救“遇水燃烧物质”的火灾。
(2)在一般情况下，不能用直流水来扑救可燃粉尘(面粉、铝粉、糖粉、煤粉、锌粉等)聚集处的火灾，因为沉积粉尘被水流冲击后，悬浮在空气中，容易与空气形成爆炸性混合物。
(3)在没有良好的接地设备或没有切断电源的情况下，一般不能用直流水来扑救高压电气设备火灾。如在紧急情况下，必须进行带电灭火时，需保持一定的安全距离。在扑救380kV以内的高压电气设备火灾时，实践中应遵守下列规则：水枪距火源的最小允许米数，应等于水枪口径的毫米数。就是说，如果使用16mm口径的水枪，那么水枪距火源的最小允许距离(安全距离)应该是16m。
(4)某些高温生产装置设备着火时，不宜用直流水扑救。因为这些高温设备的金属表面在受到水流的突然冷却时，机械强度会受到影响，设备可能遭到破坏。
(5)贮存大量浓硫酸、浓硝酸、盐酸等的场所发生火灾时，不能用直流水扑救。因为水与酸液接触会引起酸液发热飞溅或流出。流出的酸与可燃物质接触以后有引起燃烧的危险。必要时，可用喷雾水流扑救。
(6)轻于水且不溶于水的可燃液体火灾，不能用直流水扑救。因为这些液体会漂浮在水面上，随水流散，可能助长火势扩大，促使火灾蔓延。
(7)熔化的铁水、钢水引起的火灾，在铁水或钢水未冷却时，也不能用水扑救。因为熔化的铁水、钢水的温度约为1600℃左右，水与之接触会发生分解，有引起化学爆炸的危险。
(8)不宜用直流水扑救橡胶、褐煤等粉状产品的火灾。由于不能浸透或者很难浸透燃烧介质，因而灭火效率很低。只有在水中添加润湿剂，提高水流的浸透力后，才能用水有效地扑灭。
(二)喷雾水(雾状水或水喷雾)
通过水泵加压并由喷雾水枪喷出的雾状水流，称为喷雾水。水滴的直径一般在100μm以下。
1.喷雾水灭火特点
(1)汽化速度快，窒息作用强。同样体积的水以雾状喷出时，可获得比直流水和开花水大得多的表面积。由于表面积的增大，使水雾的汽化速度大大加快(汽化速度与表面积成正比)，从而使燃烧区内蒸汽的浓度大大增加，空气的浓度迅速降低，窒息灭火的作用增强。
(2)降温速度快，冷却作用强。水雾表面积增加使水与火焰的接触面积增加，因而增大了传热系数，缩短了汽化时间；由于水汽化时要吸收大量的热，汽化速度的增大，使水雾灭火时的降温速度加快，冷却作用增强。
(3)冲击乳化作用强。当喷雾水以一定的速度喷向非水溶性可燃液体表面时，由于水雾的冲击作用，使可燃液体表面形成一层由水粒和非水溶性液体混合组成的乳状物表层。这种乳化物一般是不燃的。由于可燃液体表面覆盖了这一层乳化物，可燃液体就难以继续燃烧。
2.可用喷雾水流进行扑救的火灾
(1)重油或沸点高于80℃的其它油产品火灾。
(2)粉尘火灾，纤维物质、谷物堆垛等固体可燃物质火灾。
(3)带电的电气设备火灾。如油浸电力变压器，充有可燃油的高压电容器，油开关、发电机、电动机等。
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，促其沉降。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。
（三）细水雾
1.细水雾的概念
“细水雾”（water mist）是相对于“水喷雾”(water spray)的一个概念。所谓细水雾，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。细水雾的定义是：在最小设计工作压力下、距喷嘴1米处的平面上，测得最粗部分的水微粒直径不大于1000μm的水雾。
按水微粒的大小，细水雾分为3级。1级细水雾的水微粒直径为40μm～200μm，是最细的水雾；2级细水雾的水微粒直径为200μm～400μm，相对于1级细水雾，2级细水雾更容易产生较大的流量；3级细水雾的水微粒直径大于400μm，这种细水雾主要由中压、小孔喷淋头、各种冲击式喷嘴等产生。
2.细水雾的特点
从水微粒的大小上看，细水雾涵盖了整个喷雾水和小部分开花水的范畴，但由于产生的原理有所不同，细水雾的水微粒比喷雾水和开花水水微粒的运动速度和动能（渗透力）要大得多。
细水雾的灭火原理与喷雾水相似，但灭火效果更好，一般有以下特点：灭火速度快，冷却效果佳，控制浓烟能力好，用水需求量低，无分解物产生，符合环保要求，无毒性、无腐蚀性，设备的损坏程度低。
3.细水雾适应范围
细水雾具有灭火、抑火、控火、控温和降尘等作用，可用于扑救以下火灾。
（1）可燃液体和可熔化固体
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