战术要点20课|第4讲:理解热量是如何穿透灭火防
本系列课来自Underwriters Laboratories (简称UL,即美国保险商实验室)的消防安全研究所(FSRI)所发布的专题报告“消防员研究的20项战术要点。”
作为消防员,我们应该了解熟悉我们使用的个人防护装备的应用场景及局限性。虽然随着技术的进步,我们的防护装备防护性能越来越好,也越来越舒适,但我们仍然要重视两个关键因素——热饱和和热量积累。
—Sean Gray
本期,我们聊聊热量是如何穿透我们的灭火防护服的
简单了解一下灭火防护服
17式灭火防护服
老美的灭火防护服
灭火防护服的主要性能要求有: 外层阻燃防火性能、隔热性能、防水透气性能、防静电性能、反光带的反光性能。
灭火防护服是由外层、防水透气层、隔热层、舒适层多层织物复合而成的。
无论是我国还是美国,对灭火防护服都有相应的标准,这里就不再赘述。我国的主要有国标《消防员灭火防护服》(GA 10-2014),美国的主要有NFPA 1971(已修订到2018版)。
我国灭火防护服标准
美国灭火防护服标准
消防员在灭火时一般处于高温和烈焰的环境中,所以无论是美国还是我国的灭火防护服标准中 ,热保护性能都是一个很重要的指标。但是除非是新科技新材料有突飞猛进的发展,否则一般情况下,增加防护性能意味着增加灭火服的重量,所以防护服必须平衡保护性跟便携性。可以说防护服就是我们消防员的盔甲,但提升性能那是科学家的事,我们的任务是使用好防护服,充分认识防护服的局限性。
热量是如何在灭火防护服传递的
防护服发挥性能有三个不同的阶段,这三个阶段发生于一段较短的时间内,且目的都是在消防员面临轰燃或回燃危险时保护消防员。
第一阶段是轰燃,在此阶段,防护服暴露于高温下(可能为 800 - 1000°c),并吸收大量的热。 这种吸热现象会使防护服纤维膨胀并变厚,有利于消除传导性热传递,并最终减少传递到身体的热量。 在此过程中,外层面料防护水平保持不变,使消防员能够逃脱并远离热源。
如果消防员遇到轰燃、回燃等极端火灾现象,不论防护服采用何种材料制成,最重要的是尽快撤出危险区域,逃到安全的地方,并脱下防护服(包括上衣和裤子)。
第二阶段是逃生,此阶段防护服会保持柔软和灵活,直到冷却,为穿着者提供额外而关键的数秒保护时间。 在此阶段,不会发生开裂。 但所有消防服(无论其结构如何)都会继续积聚热量,因此务必脱下消防服以避免因逐渐积累的热传导传递导致的烧伤。
最后一个阶段是恢复,在此阶段,消防员脱下外层防护服,以便降温,并从事故中恢复。 同样,防护服继续逐渐冷却,并释放仍然较多的剩余热量。
未来灭火防护服的趋势展望
2015年,一项针对消防员个人防护装备的调研文章《What do firefighters desire from the next generationof personal protective equipment? Outcomes froman international survey》,通过对美国、澳大利亚、韩国、日本的消防员的调查,未来个人防护装备的智能指标主要集中在以下五个方面:
个人定位系统;
辅助降温;
无线通讯;
视觉支持;
过热预警系统。
结束语
近年来,美国的研究表明,在高温下消防员受热应激的影响,会出现心率加快、免疫力下降、身体水和电解质紊乱等。研究也表明消防员比普通人群心脏病及中风等发病率要高与跟从事的高温环境有关。
所以,请时刻记住,我们不是钢铁侠,更不是金刚狼,我们只是穿上防护服的消防员,一定要时刻认识到我们装备的局限性!
也希望有更多的人关注我们消防员的职业健康问题,因为我们不希望消防员战胜了火魔却战胜不了病魔!