火場排煙,以前只是消防部隊滅火戰(zhàn)斗中的輔助性戰(zhàn)斗措施。2009年4月17日新頒布的《公安消防部隊執(zhí)勤戰(zhàn)斗條例》將排煙列為滅火與應(yīng)急救援的戰(zhàn)術(shù)方法之一,較大提高了火場排煙的地位,這與滅火戰(zhàn)斗實戰(zhàn)和燃燒規(guī)律是相符合的。
同時,《公安消防部隊執(zhí)勤戰(zhàn)斗條例》也明確了消防部隊排煙戰(zhàn)術(shù)的重要地位:“公安消防部隊執(zhí)行滅火與應(yīng)急救援任務(wù),應(yīng)當(dāng)堅持‘救人第一,科學(xué)施救’的指導(dǎo)思想,按照‘第一時間調(diào)集足夠警力和有效裝備,第一時間到場展開,第一時間實施救人,第一時間進(jìn)行排煙降毒,第一時間控制災(zāi)情發(fā)展,最大限度地減少損失和危害’的要求,組織實施滅火與應(yīng)急救援行動?!边@里所指的第一時間排煙降毒,就是利用火場排煙技術(shù),降低火場溫度,提高火場能見度,創(chuàng)造出有利于滅火戰(zhàn)斗行動展開的火場環(huán)境。
絕大多數(shù)火災(zāi)現(xiàn)場,建筑內(nèi)部的固定排煙系統(tǒng)會由于火勢的威脅而失效或部分失效,無法滿足火場排煙要求,移動式排煙裝備的火場送風(fēng)排煙就成了火災(zāi)煙氣控制的重要方式。而火場中當(dāng)固定設(shè)施發(fā)揮其排煙功能時,消防部隊攜帶的移動排煙裝備,也可作為固定排煙系統(tǒng)的有效補充。因此,移動裝備火場排煙,應(yīng)成為消防部門一種經(jīng)常性戰(zhàn)術(shù)措施,與其它戰(zhàn)術(shù)措施相配合,以提高滅火作戰(zhàn)效率。
第1節(jié)
-THEFIRST-
火場送風(fēng)排煙的策略分析
火場送風(fēng)排煙是一個整體概念,其目標(biāo)為排除火災(zāi)煙氣,同時也綜合了偵察、內(nèi)攻、破拆等戰(zhàn)術(shù)行動。在不同的火災(zāi)情境中,火場送風(fēng)排煙應(yīng)采用不同的方式,選擇不同的時機(jī)來實施。
若送風(fēng)排煙有利于隧道的滅火救援,就應(yīng)果斷采取合理的送風(fēng)排煙措施;若送風(fēng)會助隧道內(nèi)火勢蔓延,或者致使煙氣不受控制,那么要等到滅火救援的最后階段,即清理火場階段,才能采取送風(fēng)排煙措施。隧道排煙應(yīng)根據(jù)火災(zāi)發(fā)展不同階段選擇相應(yīng)策略。
火災(zāi)規(guī)模較小時的排煙策略
若隧道內(nèi)火災(zāi)一直處于燃料控制的狀態(tài)下,火災(zāi)規(guī)模較小,很難發(fā)展為全面燃燒的火災(zāi),火場中會產(chǎn)生大量的火災(zāi)煙氣,這些煙氣需要及時排出。由于通道尺寸相對較大,火災(zāi)會在燃料控制的狀態(tài)下燃燒相當(dāng)長一段時間,甚至不會轉(zhuǎn)變?yōu)橥L(fēng)控制。在此種火災(zāi)情形下,火場排煙的風(fēng)險非常小。新鮮空氣的供入,不會引起火災(zāi)的巨大變化,更不會引起轟燃。此時采取正確的送風(fēng)措施,能及時將火災(zāi)煙氣排出,輔助內(nèi)攻滅火。
火災(zāi)規(guī)模較小時的排煙策略應(yīng)考慮以下幾個方面:
(1)由于火災(zāi)荷載小,火災(zāi)煙氣溫度相對較低,并且浮力有限,應(yīng)盡量縮短送風(fēng)位置與隧道排煙口之間的距離,避免排煙距離過長。
(2)移動風(fēng)機(jī)的送風(fēng)會因氣體的紊流而難以短時間內(nèi)達(dá)到較好的效果,因此要持續(xù)不斷地加壓送風(fēng),以確保對通道內(nèi)的送風(fēng)風(fēng)量足以置換火災(zāi)煙氣產(chǎn)生量。
火災(zāi)初始階段的排煙策略
隧道發(fā)生火災(zāi)時,若火情不能及時被人發(fā)現(xiàn),或者消防部隊到達(dá)現(xiàn)場時,因交通阻塞等原因,火災(zāi)已處在初始階段。此時火場的熱煙氣溫度會很高,但轟燃還沒有發(fā)生,并且通道入口有相對自由的空氣流入。隧道內(nèi)氧氣還沒有耗盡,熱煙氣從起火部位流出,沿通道頂棚蔓延。
由于火災(zāi)煙氣溫度較高,熱浮力可作為煙氣流向排煙口的自然驅(qū)動力。隧道由于其本身的空間特征,煙氣的通路長、排煙口少,降低了自然排煙效果。此時,火場送風(fēng)可作為煙氣流動的機(jī)械驅(qū)動力,加速煙氣向排煙口的流動?;馂?zāi)初始階段的排煙策略應(yīng)考慮的問題有以下兩個方面:
(1)送風(fēng)排煙增加了火場新鮮空氣的供給,又由于通道內(nèi)的可燃材料和壁面已經(jīng)被加熱,火災(zāi)強(qiáng)度可能會迅速增大。轟燃在特定的時刻可能會發(fā)生。這意味著火災(zāi)初始階段的送風(fēng)排煙有一定的危險性,因此到場消防力量要在第一時間協(xié)同配合,排煙和內(nèi)攻降溫,通過梯次進(jìn)攻來化解風(fēng)險。
(2)排煙過程中要時刻觀察火災(zāi)形勢的變化,避免風(fēng)機(jī)射流直接作用于火源,使火勢增強(qiáng)。
火災(zāi)全面發(fā)展階段的排煙策略
很多情況下,當(dāng)消防員到達(dá)火場后,火災(zāi)已處于全面燃燒階段。火災(zāi)即將蔓延到隧道起火點臨近的空間區(qū)域。如果轟燃發(fā)生的可能性較大,則不應(yīng)考慮排煙措施。
火災(zāi)達(dá)到全面發(fā)展階段時,火災(zāi)產(chǎn)生的可燃?xì)怏w與空氣摻混燃燒,送風(fēng)排煙的風(fēng)險很大。而在全面發(fā)展的火災(zāi)情形下,火場的主要方面是控制火勢,而送風(fēng)與作戰(zhàn)目標(biāo)相矛盾。因此,送風(fēng)排煙措施不適用于全面發(fā)展階段的火災(zāi)中,而是在火災(zāi)被撲滅之后的火場清理階段,通過送風(fēng)排除余煙。
然而在著火區(qū)域的相鄰區(qū)域內(nèi),要優(yōu)先采取排煙措施。臨近區(qū)域內(nèi)的火場排煙能夠改善火場環(huán)境,有利于消防員和被困人員。送風(fēng)排煙此時要考慮的問題,就是風(fēng)機(jī)距火源的距離,既要實現(xiàn)煙氣控制,又要避免空氣射流直接吹向火源。
火場送風(fēng)排煙在滅火救援中的應(yīng)用
火場送風(fēng)排煙共享作戰(zhàn)區(qū)
火場送風(fēng)排煙能夠為隧道的滅火救援作戰(zhàn)創(chuàng)造有利的條件,排煙風(fēng)機(jī)的戰(zhàn)術(shù)布置應(yīng)當(dāng)預(yù)先展開。排煙與滅火作戰(zhàn)的其它戰(zhàn)術(shù)措施并不矛盾,而是相輔相成的。最先到場的消防中隊必須配備排煙機(jī),而且必須布置到位。
對于火場排煙過程,本書提出了一個新的概念:共享作戰(zhàn)區(qū)(sharedoperationzone)。共享作戰(zhàn)區(qū)是指風(fēng)機(jī)形成的正壓無煙區(qū)域,既是風(fēng)機(jī)排煙的區(qū)域,又是滅火作戰(zhàn)人員進(jìn)行其他滅火救援程序的操作區(qū)域。
在這個區(qū)域可能同時存在火場供水的水帶路線、空氣呼吸器的充氣裝置、破拆照明裝置等裝備器材,也可能存在指揮員、戰(zhàn)斗員及醫(yī)療救護(hù)等其他人員,如圖1所示,虛線空間即為共享作戰(zhàn)區(qū)。
圖1:共享作戰(zhàn)區(qū)
指揮員在風(fēng)機(jī)形成的共享作戰(zhàn)區(qū)進(jìn)行滅火指揮,戰(zhàn)斗員在共享作戰(zhàn)區(qū)內(nèi)進(jìn)行防護(hù)裝備的佩戴、水帶線路的鋪設(shè)等,不會受到火勢威脅。同時,內(nèi)攻人員的射水滅火降溫,也為風(fēng)機(jī)的向前推進(jìn)創(chuàng)造了條件。
火場情況復(fù)雜而又多變,利用火場中排煙風(fēng)機(jī)形成的共享作戰(zhàn)區(qū),可以在火災(zāi)撲救過程中保障戰(zhàn)斗員和器材裝備不受高溫有毒煙氣侵害。
值得注意的是,利用移動裝備排煙時,在煙氣流經(jīng)的通道位置,應(yīng)注意布置冷卻降溫力量,防止高溫?zé)煔庖紵煔鈹U(kuò)散處的低燃點可燃物,從而擴(kuò)大火勢的蔓延。若煙氣流經(jīng)的位置存在可燃物,可提前將可燃物搬離或者將其冷卻。
移動排煙裝備的戰(zhàn)斗編成
大量的火災(zāi)案例證明,單臺風(fēng)機(jī)難以滿足火場排煙的需要。配置多臺風(fēng)機(jī)可以增加空氣流量、增大風(fēng)機(jī)壓力、減少排煙所需時間,提高送風(fēng)排煙效率。
為了探討不同編程方式風(fēng)機(jī)的排煙效果,本文提出了三種隧道排煙風(fēng)機(jī)編成方式:
(1)單臺風(fēng)機(jī):
在隧道中使用的單臺風(fēng)機(jī),一般為消防排煙車的大功率車載排煙機(jī)。若排煙機(jī)形成的錐形射流可以覆蓋住通道橫截面,則單臺風(fēng)機(jī)的排煙效果可以達(dá)到滅火作戰(zhàn)的要求。
(2)多臺風(fēng)機(jī)串聯(lián):
多臺風(fēng)機(jī)串聯(lián)的目的是為了增加風(fēng)機(jī)形成的風(fēng)壓,以克服火場火風(fēng)壓,防止煙氣逆流。
圖2:風(fēng)機(jī)串聯(lián)
圖2中,2臺風(fēng)機(jī)在隧道中串聯(lián)應(yīng)用。具體的操作步驟為:由一名戰(zhàn)斗員將風(fēng)機(jī)#1放置到隧道中并開啟,風(fēng)機(jī)仰角調(diào)節(jié)至30°,風(fēng)機(jī)位置適當(dāng)遠(yuǎn)離著火區(qū)域;同時,另一名戰(zhàn)斗員攜帶風(fēng)機(jī)#2放至風(fēng)機(jī)#1的風(fēng)筒軸線正后方3~4m處并開啟。根據(jù)目前配備的風(fēng)機(jī)規(guī)格,風(fēng)機(jī)#1開啟的風(fēng)量大小可選擇8000-10000m3/h,風(fēng)機(jī)#2風(fēng)量可選擇10,000-100,000m3/h。
風(fēng)機(jī)#2為風(fēng)機(jī)#1提供足夠的風(fēng)壓,克服火場火風(fēng)壓,形成進(jìn)攻方向上的正壓,控制煙氣逆流。若火場中2臺風(fēng)機(jī)的串聯(lián)仍然無法控制煙氣,則可在風(fēng)機(jī)“串聯(lián)仍后方繼續(xù)布置風(fēng)機(jī),直至控制煙氣蔓延。
(3)多臺風(fēng)機(jī)并聯(lián):
風(fēng)機(jī)并聯(lián)的目的是增大射流覆蓋面,從而將隧道的截面全部控制,如圖3所示。
圖3:風(fēng)機(jī)并聯(lián)
圖3中,2臺風(fēng)機(jī)在隧道中并聯(lián)應(yīng)用。具體的操作步驟為:由一名戰(zhàn)斗員將風(fēng)機(jī)“體的操放置到隧道中靠近一側(cè)墻壁的位置并開啟,風(fēng)機(jī)仰角調(diào)節(jié)至30°;同時,另一名戰(zhàn)斗員攜帶風(fēng)機(jī)“同時,,放置于風(fēng)機(jī)“放置于的平行位置1~2m處并開啟。風(fēng)機(jī)“并開啟和““開啟可選擇相同的型號,根據(jù)目前配備的風(fēng)機(jī)規(guī)格,其風(fēng)量可選擇10,000~50,000m3/h。
風(fēng)機(jī)形成的空氣射流,共同覆蓋了隧道的橫截面,防止煙氣蔓延至正壓區(qū)域,這對風(fēng)機(jī)形成的共享作戰(zhàn)區(qū)域提供了安全保障。若火場中2臺風(fēng)機(jī)的并聯(lián)仍然無法覆蓋作戰(zhàn)截面,可繼續(xù)增加并聯(lián)的風(fēng)機(jī)數(shù)目,直至射流覆蓋全截面。
(4)風(fēng)機(jī)混聯(lián):
風(fēng)機(jī)混聯(lián)是一種更加靈活的風(fēng)機(jī)編成方式,根據(jù)火場情況的需求,風(fēng)機(jī)混聯(lián)能夠增加排煙的風(fēng)量和風(fēng)壓,如圖4。
圖4:風(fēng)機(jī)混聯(lián)
圖4中,
3臺風(fēng)機(jī)在隧道中混聯(lián)應(yīng)用,具體的操作步驟為:由2名戰(zhàn)斗員將風(fēng)機(jī)#2、#3按照風(fēng)機(jī)并聯(lián)的要求放置于隧道內(nèi),第三名戰(zhàn)斗員攜帶風(fēng)機(jī)#1按照風(fēng)機(jī)串聯(lián)的要求,放置于風(fēng)機(jī)#2、#3的后方并開啟。風(fēng)機(jī)#2、#3的風(fēng)量選擇按照并聯(lián)要求選擇,風(fēng)機(jī)#1的風(fēng)量按照串聯(lián)的要求選擇。
風(fēng)機(jī)的混聯(lián)編成,綜合了風(fēng)機(jī)串聯(lián)和并聯(lián)的優(yōu)點,既可以達(dá)到火場送風(fēng)風(fēng)壓的需求,又可以使射流覆蓋通道截面。其缺點在于應(yīng)用風(fēng)機(jī)數(shù)量過多,影響作戰(zhàn)路線上人員的行動。
在這些戰(zhàn)斗編程的實現(xiàn)過程中,最好任命一名排煙員。排煙員,即火場中負(fù)責(zé)確定風(fēng)機(jī)編成方式、監(jiān)測排煙過程、現(xiàn)場調(diào)控排煙風(fēng)機(jī)參數(shù)以及預(yù)判排煙效果的戰(zhàn)斗員。在火場送風(fēng)排煙實戰(zhàn)中,排煙員還可以轉(zhuǎn)換為其他角色,如偵查員、內(nèi)攻人員等,以充分發(fā)揮滅火救援戰(zhàn)斗人員的整體戰(zhàn)斗力。