在建冷库爆燃,消防员3人受伤1人牺牲
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聚苯乙烯和聚氨酯保温材料发生火灾易造成人员伤亡。2022年,某物流配送中心在建冷库二层的202号库发生火灾,明火扑灭后,距首战力量到场约5小时5分钟后,4人侦察小组在二层西侧走廊突遇爆燃,其中,3名消防员被热气浪推出窗口坠落,导致2名消防员受伤、1名消防员牺牲。第4名消防员穿过203号库,在东侧走廊处被救出,身受轻伤。第4名未坠落的消防员穿过203号库,在东侧走廊处被救出。对于消防员而言,看似明火已经扑灭的火场,由于室内仍旧积聚大量的热量与浓烟,危险隐患始终潜伏,尤其是那些燃烧持续较长、烟气无法有效排出的火场,很可能发生轰燃、回燃或烟气燃烧(FGI)等极端火灾事件,对空气管理(即呼吸保护)、冷却射水的有效性、进出路径选择、烟气辨识、风向利用和战术通风等技战术,都提出了很高的要求。 (1)极端火灾事件分析 “高度隔热的冷库发生火灾后,烟气可能被反复点燃,由于着火隔间内的热量滞留,可导致极端高温,发生多次轰燃。如果烟气的泄漏路径很少,在热惯性(Thermal inertia)的作用下,保温材料持续阴燃,烟气和热量积聚在隔间中,突然打开隔间通风则可能发生回燃[3.8-1]。”本案例中,着火建筑的内部墙、柱和顶棚均敷设铝塑夹芯聚氨酯保温材料。17时15分许,202冷库明火基本熄灭,但内部温度较高、能见度较低,201和203冷库内无明显过火痕迹、内部烟气较少,此时距首战力量到场约2小时32分钟。水枪或水炮射流因无法渗透聚氨酯材料,难与其发生作用。明火扑灭后,聚氨酯继续阴燃或热解。冷库之间的隔墙缝隙采用易燃的聚氨酯泡沫填充,在建冷库门洞完全敞开,与着火的202库仅一墙之隔的2个相邻冷库,烟气可通过多条途径扩散并积聚。 爆燃发生于19时58分(距首战到场约4小时53分钟),西侧靠近201库处的窗口涌出大量黑色浓烟,随后烟气被整体点燃。201冷库内发生回燃(压力波传播速度低于音速的回燃属于爆燃)后,压力将大量未燃烧的烟气挤向低压区。东侧第一、二个窗口处的烟气点燃则有所不同,燃气被整体点燃后火焰短暂熄灭,随后,走廊通风口处又出现2-3次短暂的火苗,然后再次将冒出的烟气整体点燃。东侧走廊约6米宽,为何火苗未出现在201号库门洞,却从直通室外的窗口窜出?推测是因为烟气“过浓”(浓度超过爆炸上限)无法点燃,排出室外后与空气混合,稀释到可燃范围后,由烟气自带的热量点燃,即发生了烟气自燃(图3.8-1)。 图3.8-1 东侧通风口处烟气被点燃 广告 深圳大学在职研究生:无需到校,学费7980元,带薪修读,2年制! 明卓高教培训中心 立即咨询 所以说,此次快速发展火灾(RFD)实际是两种不同的极端火灾事件,201号库内发生回燃,东侧走廊通风口处发生烟气自燃,本质上都是由通风引起的烟气燃烧。 (2)风向与进攻通道选择 事发当日气温32-42℃,东南风一级。着火建筑的西走廊为下风侧,6个在建冷库的门洞均完全敞开。15时05分许,消防员对东侧外窗进行破拆,火场具备进气口的条件。发生在西侧走廊201库处的爆燃将3名消防员从窗口推出,第4名同在西走廊的消防员穿越203库及东侧走廊后获救。虽然爆燃发生时,东走廊正对201库的两个窗口也冒出烈火,但由于处于上风侧,事发前的压力很可能高于位于下风侧的西走廊。事发后的现场照片(图3.8-2)也显示,西走廊部分顶棚钢筋裸露,东走廊受火灾破坏的痕迹较轻,内侧墙体及柱的下部无烟熏痕迹。为了装卸货方便,冷库门的尺寸相对较大,而且与内外走廊联通,是进出的必经之地,操作中要注意避开这个泄压口。据此,建议扑救类似场所火灾时,尽可能选择上风向的走廊作为内攻消防员进出火场的主要通道。 图3.8-2 东、西侧走廊过火痕迹对比图 (3)战术通风考虑 着火的202库室内净空高度约11米,门洞位于下部,聚氨酯燃烧或热解后产生的大部分烟气无法及时排出室外,无论是采用正负压排烟消防车、移动风机或水枪等水平通风,都难以将积聚在冷库顶棚下方的烟气快速、有效地排至室外。相反,还可加剧室内“过浓”烟气与空气的混合,形成可燃混气的湍流,更有利于回燃或通风诱导型轰燃的发生。着火冷库和相邻冷库存在大量高温浓烟,在水平通风和烟气冷却稀释都无法奏效的情况下,垂直通风是一个合理的战术选项。 本案例实施垂直通风的4个有利条件: l 着火建筑为钢筋混凝土框架结构,201、202号冷库内分别有约18和12根中间柱 l 着火冷库位于建筑顶层 l 屋顶较为开阔平坦,具备实施向下破拆及紧急避险的场地条件 l 该总队建有结构倒塌搜救编队(17时15分调集,爆燃发生前2小时43分钟) 2015年1月29日,北京市东城区百荣世贸商城二期小商品城7层仓库火灾扑救中,经建筑结构专家评估后,消防员在屋顶破拆27个孔洞,将水枪伸入洞中冷却降温(图3.8-3),成功将火势扑灭,有力证明了在屋顶实施向下破拆的可行性。 图3.8-3 消防员破拆屋顶后将水枪伸入灭火 广告 死记两点:高于80满仓买,低于20满仓卖!不做马后炮! 投研派Plus 查看详情 当然,在着火隔间的正上方破拆排烟口后,大量高温浓烟和爆发火可瞬间排出,对于破拆位置选择(越接近火源处越好)、破拆口尺寸及数量确定、紧急逃生路线准备等方面具有极高的要求,如果通风组未经专业训练,往往无法实现既定的战术目标。作为经验教训之一,在灭火力量调派方面,建议从第一到场指挥员反馈火势正在蔓延(working fire)起,就调派有能力实施钢筋混凝土楼板破拆的器材及人员,以及建筑结构专家和着火建筑结构设计师到场。 (4)灭火冷却考虑 这起在建冷库火灾的灭火救援战斗,消防员分别用水枪、移动水炮、车载炮和举高车水炮对火场实施冷却,整个战斗约持续9小时,现场火势才完全熄灭。对于相邻的201、203冷库,最有效的冷却面应是两堵与202冷库共用的隔墙。喷嘴位于室外的车载炮、举高车往室内射水时,很难有效冷却上述两堵隔墙。建议从东侧走廊的冷库出入口进入,将移动水炮架设在可有效冷却隔墙的地面处,将下风侧的西侧走廊窗口作为泄压口。此外,也可以借鉴大型仓库泡沫灭火系统的工作原理(图3.8-4),在留好泄压口的情况下,向室内灌注高倍数泡沫灭火。 图3.8-4 仓库泡沫灭火系统 爆燃是指以亚音速传播的燃烧波,若在气体介质内,爆燃则与火焰相同[3.8-2]。这个概念强调的是燃烧波的传播速度,是快速发展火灾最后的表现形式。而消防员更应该采用回燃的概念,了解其触发因素是氧气,从而加深对战术通风特别是“反通风”的认识,加深对“空气从哪里来,到哪里去”这个流动路径概念的理解,以确定并实施有效的技战术。