冷冻仓库及同类型室内娱乐场所发生火灾原因和灭火救援处置技术要点

□刘 未 葛 惠

2022年6月9日上午,浙江省杭州市临平区梅望路附近杭州冰雪大世界发生火灾,消防队伍到场后营救7人,其中5人烧伤,1人吸入有毒气体,并紧急送往医院救治。据现场新闻报道,火灾现场燃烧时有浓烟冒出,非常刺鼻难闻,隔着口罩依然有呛鼻感觉。从专业性角度来讲,冷库及娱乐场所通常使用聚氨酯类材料作为保温隔热材料,聚氨酯类材料又分为硬质和软质。经实践测试,硬质聚氨酯泡沫塑料在正常空气温度下≥416℃会产生自燃现象,310℃时为该物质闪点,标准型1千摩尔泡沫塑料在燃烧时会产生的热量约为3073.53KJ。未经阻燃处理的硬质聚氨酯泡沫塑料成品材料在氧氮混合气流中进行有焰燃烧所需的最低氧浓度为20%左右,经阻燃处理的材料普遍约在23%~27%之间,其中及个别特殊的单体材料也可达30%左右。硬质聚氨酯泡沫塑料发生热降解温度通常在200℃左右,软质聚氨酯泡沫塑料发生热降解温度通常≥260℃。两种聚氨酯泡沫塑料发生热降解温度≥280℃时,通常化学反应会变得激烈。当两种聚氨酯泡沫塑料发生自燃,温度达到330℃以上时,易产生猛烈的物质分解性燃烧,产生氰化氢、一氧化碳等剧毒性气体,有毒气味刺鼻呛鼻,人在吸入后会快速中毒身亡。同时,猛烈的燃烧会产生大量烟气,降低可视范围空间内的能见度,导致现场人员伤亡率高,灭火救援扑救难度大,甚至普遍会造成社会性影响。

冷库及娱乐场所建筑结构比较复杂,由于结构燃烧发生火灾的情况比较普遍,以下简单介绍建筑结构构成中通常容易发生火灾的结构构件和相应的材料。

(一)冷库板。冷库板厚度普遍分五种:75mm、80mm、100mm、120mm、150mm,通常由外层材质和内层材质组成。彩钢板、压花铝板、宝钢板、不锈钢板是建造外层材质的主要材料,绝大多数材料普遍厚度为0.4mm,0.5mm。聚氨酯是建造内层材料的主要材料,内层材料中最重要的是冷库板,厚度通常为100mm,普遍由彩钢板掺杂聚氨酯发泡混合制作而成。内层材质材料聚氨酯容易引起自燃和外界因素燃烧,是此类建筑火灾产生的重要因素之一。

(二)冷库机组。冷库制冷系机组是由压缩机、冷凝器、储液罐、过滤器、膨胀阀、蒸发器等机械部件构成。蒸发器可分冷却液体蒸发器和冷却空气蒸发器,大多数冷库的蒸发器多为冷却空气蒸发器。各个制冷系统部件中蒸发器最容易引起火灾发生,究其原因是因为,它运行过程中有热交换功能,运作原理是液态制冷剂在蒸发器传热壁一侧汽化吸热,使传热壁另一侧物质被动冷却产生水或者空气。在传热壁一侧,容易因为温度过高等问题,引起火灾发生。

(三)配电箱和铜管。配电箱安装位置一般在冷库门旁边,结构由电线、电阀门、箱体等部件组成。由于位置标准设定,冷库门旁1m~2m处通常设置冷库电源线。冷库机组至蒸发器的铜管长度根据建设标准一般在15m以内,特殊情况下会超过15m,但不宜过长。

(一)阴燃概率大。标准规格的聚氨酯泡沫,由于其易燃的化学特性,即便是单独隔离存放,也非常容易产生表面和内部阴燃的化学反应,从而引起燃烧发生。当温度在400℃左右时,软质聚氨酯泡沫就能在空气中产生阴燃,持续时间能达到几小时,在灭火救援过程中,很难让消防指战员精准找到阴燃位置,只能通过大面积破拆来确定着火点,既花费指战员时间,又花费精力和人力,造成小火大灾。当温度在500℃左右时,硬质聚氨酯泡沫就能在空气中产生阴燃,且阴燃一般发生在物质表面,造成物质燃烧。

(二)保温材料可燃。根据专业试验机构对聚氨酯泡沫试样的燃烧情况测定,其燃烧速度约为1.5~2.0mm/s,燃烧时辐射热比较强,火焰外表温度可以达到2,000℃左右,热值为28~23MJ/kg。根据此项实验测试结果分析,聚氨酯泡沫燃烧特点为速度快、温度高,燃烧时高温情况下,化学特性表现为急剧分解出的可燃气体,当温度达到燃点极限时,会发生爆燃性猛烈燃烧,随时有轰燃可能。此类物质燃烧危险程度较大,频率多发,为常见火灾类型。

(三)燃烧烟浓毒重。聚氨酯泡沫燃烧时因为其化学性质,能释放出大量黑色浓烟,浓烟中含有各种分解和燃烧产物,燃烧产物产生脱氢和凝聚效应,生成物质成分复杂,造成燃烧后浓烟滚滚的现象。聚氨酯泡沫的燃烧产物多种多样,根据化学性质主要有一氧化碳、二氧化碳、水、一氧化氮、二氧化氮和氰化氢等,其中氰化氢为剧性物质。浓烟和剧毒给现场人员安全疏散,消防救援人员灭火救援战斗都会带来巨大危险和困难。

(四)支撑性建筑材料倒塌。此类建筑多用钢结构材料进行整体支撑,长期处于低温、高湿及温湿度变化频繁环境中,温度分布不均匀,温度变化使钢结构构件引起膨胀或收缩的物理反应,产生温度应力。温度应力数值达到一定程度会超越其它可变荷载作用效应,钢结构内部会产生微观裂纹,甚至发生低温脆断现象。一旦此类建筑物钢结构受损产生局部倒塌或全面坍塌,会破坏冷库内制冷设备、管道和电器设施,导致火灾事故发生。

(五)电气设备故障。此建筑内电气设备,包括线路、控电箱、制冷设备等长期处于低温高湿环境,电气线路易发生短路故障,库内照明灯具、风机、电加热门安装不当、线路老化、违规私拉乱接电气线路、线路直穿可燃保温层等情况均容易引发火灾。发生火灾时,明火可沿线路或者孔洞蔓延,导致小火变大火,引燃其它可燃或易燃物质,甚至发生爆炸等危险。

冷库及娱乐场所不同于一般建筑类仓库,也不同于其它存放易燃易爆、有毒、腐蚀等化学危害品仓库。它的低温、高湿、大空间、大跨度、隔热密封等特点决定了冷库火灾扑救危险大。对于娱乐场所,更是人员密集区域,危险性更加不言而喻。所以,在灭火救援过程中,要细致再细致,保证人员安全,确保火灾完全熄灭无复燃可能。

(一)一次性调集充足力量,到场合理预先展开。在此类火灾接警出动时,要立即启动单位灭火救援疏散预案,加强第一出动力量,调动临近点所有消防队伍,紧急调动此类火灾专家组赶赴现场。尽可能调用载水量和泡沫量并存的重型载水吨位水罐消防车,例如沃尔沃、豪沃等品牌大功率水罐消防车。调用相应高度上下的举高喷射消防车。调用正压排烟机、登高破拆工具组件、遥控水炮等携带随车器材等专业器材装备赶赴现场。迅速联动调集公安、交警、医疗、水务、电力等社会救援力量到场。抵达现场后,灭火救援车辆应该停靠在着火建筑上风或者侧上风方向,与有爆炸危险、毒害危险的警戒区域保持绝对安全距离,车头朝外,布置警戒区域,成立临时指挥部,搭建简易洗消阵地。

(二)多方开展火情侦察,科学研判现场情况。到场消防队伍要根据现场火情判断是否能由第一出动队伍单独处置火情,如现场判断无法单独处置,要立即呼叫增援,堵截火势蔓延,把车辆按灭火救援技战术整齐有序排放,空出增援车辆车道,为后续增援力量展开做好全面准备。现场根据日常演练预案,调用救援队伍中专业型消防攻坚力量,配合现场单位技术人员,根据实际情况成立3人或3人以上侦察组进行火情侦察。侦查中要充分利用建筑内部消防控制室、安排专人实际现场多方位观察和询问现场知情人等方式对现场进行火情侦察。火情侦察要查明有无人员伤亡和被困、进攻和疏散路线在哪、是否有毒气泄漏和爆炸危险、建筑结构是否有坍塌危险、火灾发生燃烧的火点具体位置和蔓延范围、制冷设备和管线阀门是否关闭、电源是否切断有无触电危险、室内消防设施是否正常启用、附近消防水源位置情况等。通过科学依据现场当机立断,做好全面展开灭火救援准备。

(四)抢救疏散被困人员,控制火势区域性蔓延。现场指挥部要分类成立专业灭火救援小组,具体为以下几个小组:灭火小组、攻坚小组、排烟破拆小组、安全警戒小组、通信联络小组等等。各小组人员按职能分工协作,统一由现场指挥部协调调度指挥。利用此类场所出入口或者破拆口作为被困人员营救疏散通道,进入内部疏散前佩戴好个人防护装备,带好各类灭火救援器材。出入口位置设安全员,确保进入内部实施灭火救援人员个人防护装备齐全,携带灭火救援装备整齐有效。尽可能利用单兵力量多携带空气呼吸器、面罩、氧气呼吸器、担架等救援设备,最大发挥单兵救援能力。根据现场具体情况和被困人员生命体征情况,在保证消防员自身安全前提下,采取先救人后灭火或者救人与灭火同步实施的措施。灭火救援时由水枪射水掩护进行,可用T次进攻法,稳扎稳打,灭火同时保护救援和被救援人员,将被救援人员疏散到安全区域后由外部接应人员专人负责交予现场医疗救护人员。

(五)多战术结合内攻,警戒通讯严格执行。进入建筑内部开展灭火救援的灭火组和攻坚组要根据燃烧物不同,确定相应的处置措施。如场所内保温材料起火,要采取灭火救援中“分隔堵截”战术,在可视条件下通过观看墙壁颜色和触摸墙壁温度,确定着火点范围。在非可视条件下利用温度探测仪、红外线探测仪等“五小件”设备确定着火点范围。根据烟雾流动方向在不会大面积引燃情况下进行水平方向或者垂直方向破拆,从而阻隔火灾蔓延。破拆后要利用破拆口向燃烧位置射水冷却灭火。如场所内部物品起火,可采用灭火救援中“强攻近战”“分离切割”战术,充分利用建筑内部防火分隔区域作战,将火灾控制在各个防火分区内,单点逐个击破。利用建筑外出入口或建筑内部离火点较远的破拆口作为灭火阵地,对场所内建筑承重钢结构进行直流水喷射,水压不宜过大,防止水流冲断脆弱结构。用此种方式对支撑钢结构充分冷却,防止发生坍塌。现场排烟有两种方式:一是通过破拆达到自然排烟效果,二是利用排烟机向着火点位置正压送风开展排烟,正压送风排烟时要保证排烟区域人员个人防护装备配备齐全。经破拆设置的排烟口尽量在起火点正上方或者临近起火点上方,该位置要能够通过破拆建筑外墙直达室外。因为建筑物内部充满低温烟气,流动较为缓慢,通过破拆外墙形成排烟口后,利用排烟机向建筑内部烟气流动最大位置送风,增强区域压力,形成室内大气压强大于室外大气压强的效果,再通过压强差将内部烟气从排烟开口自然排出。普遍情况下,将内攻入口作为排烟机进风口,设置位置通常在距离入口2.5米至3米处最合适。建筑外安全警戒小组要根据现场情况划分不同等级的警戒区域,严格控制人员和车辆进入警戒区域。安全员要在警戒区域内时刻观察火灾发展情况,包括是否有坍塌风险,内攻人员呼吸器剩余气体情况等,及时通过电台等通信设备发出警告。同时,要监测燃烧产物有毒气体浓度,提前预知危险,避免伤亡产生。通信保障组要在现场指挥部、警戒区域离建筑物最近最优位置,使用无线电通信、有线电通信、光通信、运动通信和简易信号通信等多种通信方式建立完善的通信联络网络,确保灭火救援整个行动中各层级间通信联络畅通不间断。

(六)人员装备细致洗消,现场进行后续移交。灭火救援行动完毕,明火已扑灭无复燃可能后,消防救援人员要清点人员和器材,利用预先展开中设置的洗消帐篷、洗消工具、简易洗消设备等进行规范程序洗消工作,确保人员、装备、车辆不受到有毒物质污染。洗消完毕后,要在相应时间段内密切观察内攻人员身体状况,一旦发现有人员身体不适或者中毒情况要第一时间送医进行医疗诊断治疗,确保无生命危险。最后进行现场移交公安、生态环境等单位工作人员进行后续处置工作。在洗消程序中,切忌盲目简单洗消,不重视最后的洗消过程,从而发生消防救援人员的长久性身体机能伤害。

冷库及娱乐场所安全管控、内攻控火、疏散搜救、关阀断料、稀释抑爆、防护洗消等各项任务繁重,技战术变化多样,消防队伍在平时训练演练过程中要有效提高处置突发事件中的组织指挥、侦察救人、自我防护、组织进攻、快速反应和协调作战等全方位灭火救援能力,通过不断演练和实战,深入研究此类场所灭火救援细节,才能掌握正规程序和随机应急手段,通过不断推敲演变,进一步强化对此类火灾的灭火救援质效,保一方水土平安。

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