【文章內容簡介】 也給消防滅火救援帶來極大困難。國內外發(fā)生的很多建筑火災事故中，轟燃就是造 成嚴重人員傷亡和財產(chǎn)損失的元兇，如新疆克拉瑪依友誼館火災、洛陽東都商廈火災、吉林中百商廈火災、英國布拉德福市足球場火災和皇家十字地鐵車站火災。因此，結合轟燃的特點和危害性，分析轟燃對建筑火災中滅火救援工作造成的難點問題，有針20 對性的加強對室內火災的控制，對于提高消防部隊滅火救援工作效率具有重要意義。 二、轟燃及相關研究 （一）轟燃定義 NFPA 921 中轟燃定義為：室內火災發(fā)展的一個過渡階段，熱輻射作用下的所有可燃物在轟燃時幾乎同時著火，火焰迅速在室內所有物體傳播蔓延，室內形成一片火海。轟燃的發(fā)生 是火災失控發(fā)展的危險信號，產(chǎn)生的高溫煙氣會對建筑結構安全產(chǎn)生嚴重影響，強大的破壞力往往造成惡性死傷事故和巨大財產(chǎn)損失，極易造成群死群傷事故與巨額財產(chǎn)損失，也是火災即將向臨近區(qū)域蔓延的重要標志。 目前對轟燃還沒有統(tǒng)一的定義，比較常用的三種：（ 1）室內火災由局部火向大火的轉變，轉變完成后，室內所有可燃物表面都開始燃燒；（ 2）室內燃燒由燃料控制向通風控制的轉變；（ 3）在室內頂棚下方積聚的未燃氣體或蒸氣突然著火而造成火焰迅速擴展。 （二）轟燃判據(jù)及預測 室內火災是一種受限空間內的燃燒，是建筑火災的主要形 式，將發(fā)生轟燃的條件量化為可以測量或計算的物理量是一件極為困難的事情。現(xiàn)在應用最多的三個轟燃判據(jù)為：（ 1）室內接近頂棚熱煙氣溫度超過 600℃ ；（ 2）室內地板平面輻射熱通量超過 20 kW/m2；（ 3）通風口有火焰噴出。以上判據(jù)都源于火災實驗觀察結果，雖然具有一定局限性，但可以作為判定轟燃的參考標準。 21 對轟燃的預測方法，不同的研究者提出了不同的溫度和熱通量判據(jù)。 、 McCaffrey、 Quintiere、 Harkleroad、 Thomas 等分別提出了基于熱釋放速率預測轟燃的經(jīng)驗公式。此外 ，武警學院陳愛平教授將內襯材料的熱慣性因素引入考慮，基于 McCaffrey 的方法提出了轟燃綜合預測法； 等建議采用臨界轟燃燃燒速率預測轟燃； . Quintiere 等提出采用臨界轟燃燃料面積預測轟燃； 根據(jù)經(jīng)典熱爆炸和非線性熱動力學理論溫度微分方程特征值預測轟燃等。這些預測方法的實用性和精確性還有待改進。 三、轟燃對室內火災滅火救援的影響 （一）轟燃時間預測困難，影響滅火救援決策 消防部隊在轟燃前到達現(xiàn)場，如果未及時預測和偵察到轟燃，急劇升高的溫度和噴出火 焰會對消防隊員造成傷害。消防官兵到火場后，沒有人能夠準確預測是否會發(fā)生轟燃和什么時候發(fā)生轟燃。有些火災，消防員內攻進入室內的瞬間就可能被卷入火海中，而有些火災，在滅火救援進行過程中突然轟燃，也有的至滅火戰(zhàn)斗結束也不發(fā)生轟燃。如何在火場快速判斷轟燃發(fā)生的可能性及時間，仍是一線消防指揮員的一個難題。而目前對轟燃的預測研究多限于學術理論方面，并沒有便于在滅火救援現(xiàn)場操作的轟燃預測儀器或技術手段。指揮員只能依靠個人積累的滅火經(jīng)驗，對轟燃的感官印象及火情偵查情況進行初略判斷，容易導致現(xiàn)場決策低效率、低質量，甚至做出錯 誤的決策，造成不必要的人員傷亡和財產(chǎn)損失。 （二）火場溫度高，滅火進攻困難 22 室內發(fā)生轟燃后，火勢突然猛漲，進入全面燃燒階段，產(chǎn)生的高溫能達到 1000℃ 左右。有關研究表明，對于沒有任何保護的皮膚，只要暴露在 137160℃ 的環(huán)境中就會造成嚴重傷害。撲救建筑火災最有效的滅火措施是內攻，而轟燃產(chǎn)生如此的高溫會對消防員產(chǎn)生強烈的烘烤，加上可能從門窗噴出的火焰和高溫煙氣，消防隊員很難近距離滅火，內攻更加危險、艱難。如滅火中水槍掩護不充分，個人防護不周全，還會危及消防員人身安全。同時由于轟燃中可燃物不完全燃燒會 產(chǎn)生大量有毒濃煙和氣體，降低了火場能見度，更加難以發(fā)現(xiàn)較隱蔽的火勢威脅，影響了滅火效率。 （三）室內充滿煙氣，搜索救援難度大 轟燃發(fā)生前，大量積聚的濃煙和高溫會迫使消防員將身子放低，彎腰或匍匐前進，在搜索被困人員時行動不便，效率低下。此外，室內積聚的濃煙具有較強的減光性，室內能見度很低，對偵查和搜救非常不利，受困人員也無法自行安全疏散，消防員也有誤入危險區(qū)域和迷路的危險。轟燃后轉為全面燃燒，燃燒更為猛烈，無法深入開展室內救援，而由于燃燒速率急劇增長，因燃料不充分燃燒會產(chǎn)生大量有毒氣體如： CO、 H2S、 HCL、 SO2 等，導致被困人員中毒、窒息，消防滅火救援時間更加緊迫，人員疏散更加困難。 （四）建筑受高溫烘烤，結構有倒塌危險 室內轟燃發(fā)生后，釋熱速率急劇增大，溫度急劇升高，達到 500℃600℃ 的高溫，最高可達 1000℃ 左右，建筑構件的強度在高溫、強烈熱輻射作用下會下降?；炷猎诟哂?300℃ 溫度作用下抗壓強度線性23 下降，超過 600℃ 時抗拉強度基本喪失，在 900℃ 左右時抗壓強度下降到常溫時的 10%；鋼結構雖不燃燒，但在火災高溫中強度會迅速下降， 500℃ 左右時全負荷鋼結構就會失去靜態(tài)平衡穩(wěn)定性， 600℃ 其強度下降 2/3，進而結構發(fā)生變形引發(fā)倒塌。因此轟燃撲救過程中，建筑結構很容易發(fā)生局部倒塌甚至整體坍塌，使室內人員受到威脅，影響消防救援工作。 （五）火焰易竄出蔓延，控制火勢難度大 室內具備轟燃條件時，可能在著火 310 min 后就會發(fā)生轟燃，消防隊趕赴火場后可能已經(jīng)發(fā)生轟燃，火災發(fā)展至猛烈燃燒階段，第一出動力量如對火災形勢估計不足，到達火場后往往控制不住逐漸增長蔓延的火勢。此外，轟燃后伴隨著噴出火焰和飛火，能沖出著火房間，造成火勢蔓延。而且轟燃產(chǎn)生的強烈輻射熱也對臨近可燃物形成威脅，強輻射熱也是 火勢向上層和四周擴散蔓延的主要原因。 四、預防和控制轟燃的滅火救援對策 （一）全面?zhèn)刹榛鹎?，注意轟燃征兆 在處置建筑室內火災時，應全面?zhèn)刹榛鹎?，快速掌握起火房間位置、火勢大小、人員被困情況、室內可燃物數(shù)量與類別、建筑結構特點、周圍毗鄰建筑情況等，尤其對于通風不好且室內可燃物數(shù)量較多時，應提高警惕，密切監(jiān)視，謹防轟燃突發(fā)造成惡性事故。為延緩或避免可能發(fā)生的轟燃，到場后應確保室內自動噴水滅火系統(tǒng)動作，盡量為后續(xù)滅火與人員疏散救援爭取時間。同時應派安全員密切注意轟燃發(fā)生征兆，轟燃的警報信號主要是高溫輻 射、 “閃燃 ”和 “白煙 ”。有24 條件進入室內偵查時，如發(fā)現(xiàn)室內煙氣溫度較低，則轟燃可能性不大，應及時出開花水冷卻；如消防員進入后，明顯受到高溫烘烤，熱煙氣層不斷變厚，表明有轟燃危險，應及時撤離至外圍控制火勢。同時，消防員進入室內時，還應密切關注是否有濃煙從門窗翻滾、溢出，或則濃煙中夾雜有較小火焰和閃燃現(xiàn)象，如果出現(xiàn)這些征兆，則說明此房間具有轟燃的危險。 （二）準確迅速，疏散搶救人員 轟燃具有一定突發(fā)危險性，消防部隊到達火場后，人員搶救時間非常有限，在迅速掌握火情和人員被困情況后，積極做好冷卻防護同時，立即 組織精干人員成立搜救小分隊，展開人員疏散和救援。進入室內救援前，應根據(jù)人員被困位置和數(shù)量，確定好各小組任務，定好一次作業(yè)時間、緊急情況聯(lián)絡方式和撤離路線。每個搜救人員都應穿好滅火服，必要時穿防火服，佩戴空氣呼吸器，在水槍跟進掩護中小心進入。搜索時 2 人或 3 人一小組，協(xié)同搜尋，盡量靠墻前進，彎腰或則匍匐行進，能見度太低時要利用導向繩保護，防止在濃煙中迷路，并密切注意火情變化，隨時做好緊急撤離準備。在搜救中注意檢查門窗附近有無昏迷人員，當室內煙氣溫度過高時，不能進入火場內部太遠，嚴格按照作業(yè)時間行動，按時返回。如 果趕到火場轟燃已經(jīng)發(fā)生，不要盲目進入室內，應先設法進行通風散熱，控制火勢，適當破拆開辟救人通道，待火勢稍減再內攻滅火救援。 （三）噴霧冷卻稀釋，適時通風散熱 25 轟燃前和轟燃后都要出槍射水，如能直接對火源射水，可有效降低火源熱釋放速率，降低火焰區(qū)溫度，能延遲或抑制轟燃發(fā)生。但區(qū)別于普通建筑火災，轟燃火災處置中水槍的射流形式、射水部位都有特殊要求。對于轟燃火災，室內煙氣層很厚，可燃氣體濃度大，如果僅用直流水冷卻滅火，可以對火焰區(qū)起到降溫作用，對未燃材料起到潤濕和減緩熱分解作用，但對熱煙氣層效果不明顯，所以 射水直擊火源的同時還需要開花水或噴霧水對熱煙氣層實施稀釋、冷卻。向熱煙氣層噴水霧一方面可以降低煙氣溫度，減小熱煙氣的熱輻射，另一方面水霧滴吸熱汽化后可以稀釋可燃氣濃度。現(xiàn)在大多室內頂部有易燃裝修材料，還要注意向屋頂和墻壁射水冷卻。 撲救轟燃火災時，還要注意適時通風和排煙，李晉等研究發(fā)現(xiàn)在增大房間送風量，轟燃時間提前，穩(wěn)定送風量并加大排煙量時，轟燃不發(fā)生。杜蘭萍等研究表明，燃料一定時，排煙量與送風量之比大于某定值就不會發(fā)生轟燃。送風可通入新鮮空氣，排煙可減少熱煙氣濃度，有利于室內散熱，所以在轟燃前采取合理 通風排煙措施，比如打開門窗、啟動機械排煙裝置等都有利于滅火救援。但對于通風的時機和通風量的大小，指揮員一定要正確把握，對于已經(jīng)充滿濃煙的高溫密閉的房間，謹防因開門通風引起回燃。 （四）小隊突擊，內攻滅火 通常對建筑火災最有效的滅火措施就是內攻，直擊火點，消滅火勢。轟燃火災由于高溫、強輻射、室內熱煙氣濃、建筑有倒塌風險等特點，應該謹慎選擇內攻時機，把突發(fā)險情的危害降到最低。在仔細26 偵查火情，掌握火勢發(fā)展態(tài)勢后，確保無轟燃發(fā)生危險征兆，比如：觀察門窗有無濃煙翻滾或閃燃，著火房間門把手是否很熱，室內煙氣是否 有明顯的烘烤灼熱感等。同時還應確保建筑沒有倒塌危險，內攻進入時以精干小組為單位，做好安全防護和掩護，交叉掩護前進，注意避開吊頂、高熱區(qū)等危險，遇有緊急情況，立即撤離。內攻應量力而行，火勢太過猛烈時，不能勉強內攻，應先控制住火勢，增援力量到達或兵力相對火勢具有一定優(yōu)勢時再內攻滅火。 （五）重點監(jiān)護，防止倒塌和火勢蔓延 轟燃產(chǎn)生的高溫對建筑構件和結構有巨大破壞作用，滅火過程中，要對建筑承重構件加強冷卻保護，并應指定人員密切注意建筑破壞情況，一旦有倒塌危險就及時撤離。對于著火時間較長的建筑，冷卻承重構件時 ，避免用沖擊力過大的直流水直接向構件射水，盡量用開花水均勻冷卻降溫，防止高溫的混凝土在水流沖擊和冷卻作用下開裂，強度下降。此外，撲救轟燃火災中，把握火場全局，重點突破，加強冷卻降溫的同時，還應出槍抑制從門窗噴出的高溫煙氣和火焰，防止火勢從門窗及管線向上層和四周蔓延。對于已經(jīng)發(fā)展成全面燃燒的大火，應從整體上合理部署兵力，集中優(yōu)勢兵力控制火勢，再逐步消滅火災。 五、結 語 由于轟燃現(xiàn)象的復雜性，對于轟燃產(chǎn)生的條件及轟燃本質等問題研究還存有爭議，需要進一步的理論研究和實驗驗證，隨著轟燃研究27 的不斷深入，我 們可以更加有針對性地預防和抑制轟燃的發(fā)生，轟燃火災中的消防滅火救援工作也會更加科學高效。 電石火災處置對策研究 摘 要：根據(jù)電石的理化性質和化學危險特性，結合電石火災的特點，對電石火災事故的處置方法和措施進行了探討，具體從現(xiàn)場火情偵查、初期控制、滅火劑選用、安全防護與防暴和防止環(huán)境污染五個方面進行分析，研究了如何高效處置電石火災事故。 關鍵詞：電石；火災；滅火救援 一、引言 電石作為重要的基礎化工原料，在保障國民經(jīng)濟平穩(wěn)較快增長、滿 足相關行業(yè)需求等方面發(fā)揮著重要的作用，它廣泛應用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑、醫(yī)藥等領域。電石本身不可燃，但遇水劇烈反應生成易燃易爆的氣體乙炔，在工業(yè)生產(chǎn)中常引發(fā)火災甚至爆炸。 丹江口市轄區(qū)內的漢江集團電化公司、宏茂冶金公司電石年產(chǎn)量都達 20 萬噸以上，新港金家灣工業(yè)園及三官殿還有數(shù)家小型電石生產(chǎn)、經(jīng)營企業(yè)，丹江口市已經(jīng)成為華中地區(qū)電石重要生產(chǎn)基地。然而，28 近幾年因電石在生產(chǎn)、運輸、貯存過程中發(fā)生的火災事故比較頻繁，造成了嚴重的經(jīng)濟損失。因此，我們有必要全面認識電石的火災危險性，研究出高效的事故處置對策，提高滅火救援 人員對電石火災事故的處置能力。 二、電石的理化性質 （一）電石理化性質 電石是碳化鈣的俗稱，它是工業(yè)上廣泛使用的基本原料。純凈碳化鈣為無色晶體，暴露空氣中會吸水受潮而呈灰白色。工業(yè)電石為碳化鈣與氧化鈣的混合物，碳化鈣含量 70%80%，外觀呈灰色、棕黃色或黑褐色，一般由焦炭和石灰經(jīng)高溫熔煉得到。電石的化學分子式為 CaC2，密度為 ，熔點 447℃ ，沸點 2300℃ ，閃點﹣ 17℃ ，可導電，遇水劇烈反應生成乙炔，并放出熱量，屬于甲類第 2 項火災危險物品。 （二）電石的化學危險性 （ 1）遇濕受潮燃燒。電石為一級遇濕易燃物品，遇水反應劇烈，生成乙炔和氫氧化鈣，并放出熱量，每公斤碳化鈣水解放熱約為1962J。 乙炔爆炸極限為 %~82%，在空氣中達到爆炸極限濃度時，遇明火即發(fā)生爆炸。若電石包裝不嚴而不慎受潮，會積聚一定的乙炔氣和熱量，當乙炔濃度處于爆炸極限范圍內時，遇明火則爆炸。此外，乙炔的過量積累也可能導致物理爆炸。 29 （ 2）受撞擊引發(fā)爆炸。電石在受到碰撞、摩擦時，電石與容器間可能產(chǎn)生靜電、火花，造成電石自燃甚至引爆聚集的乙炔。電石中一般含有少量硅、鐵、鎂、鋁等雜質，這些雜質在 碰撞摩擦中更容易產(chǎn)生火花。 （ 3）高溫下電石能與氯、硫、