一、引言
过去的十年时间里,我们投入了大量的精力深入研究讨论火灾扑救技术和烟火蔓延路径管控的科学知识。
本文最初发表于2009年,提醒我们不能放松对轰燃危害的警惕和关注,通过对烟火蔓延路径进行有效管控,一定程度上可以将轰燃变得可控。
消防员们都知道,轰燃的危险以及轰燃发生时,消防员只有很短的时间来应变确保自己安全。轰燃是迅速而猛烈的现象,轰燃说明了火灾已发展成全面燃烧阶段。
火势的蔓延通常会在无实际火焰接触的情况下,从位于特定源头或「可燃物」存放区火势跃变成整个室内的所有其他可燃物全部燃烧的火势。
轰燃发生时,火场的热传递主要是通过热辐射进行。
下图是美国一名消防员在移动式燃烧模拟仓培训时,指导另一名消防员识别轰燃发生特征的照片。
要了解如何从轰燃中撤离,我们必须首先了解什么是轰燃?
美国消防协会NFPA 921对轰燃的定义:
“轰燃是室内火灾发展的一个过渡阶段,指在火场的燃烧物质对室内的每个物体表面造成辐射热。这些物体的表面受辐射热影响开始热分解,产生可燃气体。当温度持续上升至其着火温度时,这些可燃气体便会全部着火,并且火势迅速蔓延,导致整个室内空间变成一片火海。”
二、轰燃涉及到的因素
轰燃发生时,涉及的因素主要有以下几点:
1、起火点的位置;
2、房间的大小;
3、房间的布局、面积和容积大小;
4、火场热量的增加或是减少;
5、可燃物的数量、材料及其大小;
6、火灾初期的环境温度;
7、门窗的位置、高度及开口大小;
8、火灾发展的速率
Patrick和Kathryn Kennedy在文章《flashover and fire analysis》中提到,一场火灾哪怕已经发展到全面燃烧阶段,也不一定意味着曾经发生过轰燃。
多篇报告都有提到通风是火场是否发生轰燃的一个重要因素,这也是另一专家Vincent Dunn指出的延迟轰燃发生的三种方式之一。
Kennedy指出:”不能用轰燃的特征「如天花板下黑烟中翻滚的火焰,烟气层增厚,室内可燃物冒烟等」来定义轰燃现象本身。学术上,轰燃的定义是火灾初始阶段到全面发展阶段的"快速"过渡。"
火灾调查人员的另一个常见错误就是,忽略了对轰燃速度的关注。
Kennedy指出,调查人员往往只着眼于火场的「全面发展」程度来判断火灾,而且经常误认为起火原因是由某种形式的助燃物所引起的。
实际上,NFPA 921则提出了相反的解释,他说:“研究表明,一场火灾中,从明火到轰燃发生所需要的时间可能短至1分半钟。”
三、轰燃发生的常见特征
以下是《flashover and fire analysis》一文中提到到,火场一线消防指战员观察到的轰燃发生的特征:
1、火焰迅速在房间内横向蔓延;
2、建筑外层窗户破裂;
3、火焰从一个房间往相邻的房间蔓延;
4、整个室内环境全面燃烧。
四、预防轰燃发生的方法
通过适当的通风,我们可以消除房间中的过热烟气和可燃气体。
可以跟据火场实际情况,采取水平或垂直通风的方式,只是要注意通风量和通风孔位置即可。
同时,注意排出可燃气体时,不应将消防员暴露其中以防受伤,也不能将热量和烟气扩散到建筑未着火区域。
此方法还可以减少房间中的热量,并提高火场能见度,同时也为队员提高搜索到被困人员的可能。
另一方面,Vincent Dunn也提出:另一种选择是不通风,通过关门也可以有效延迟轰燃的方式。
他补充说道:“采取不通风手段,队员可以断绝火焰的氧气供应,此举可降低燃烧率,同时减缓房间内的热量生成。该方法适合用于水带还没铺设完成,以及全部人员都在火场以外时。”
如果来不及开辟通风口,或水带还没铺设完成,你也可以考虑使用一支灭火器从掩着的门口喷进正在燃烧的房间,这样可以降低火场热量,从而达到延迟轰燃的可能。(原文所指的灭火器是美国仍广泛使用的A类水剂灭火器,里面一般有11L水)
从轰燃中成功逃生的机率很小,想要完好无伤逃出可以说是难上加难。
只有快速识别轰燃发生的特征,才能及时离开危险。
大量关于轰燃的资料指出,轰燃发生的时间往往是7到10秒内。
所以,就算是最理想的情况,您也只有10秒的时间做出反应并及时逃离,一般消防员在这段时间内,只能向出口移动大约1.5米。
轰燃最典型的特征是高温和Rollover「滚燃」,火场热量非常高,温度快速发生变化。发生轰燃时,房间内的所有可燃物都会达到着火点,包括消防员所在的区域。
穿着战斗服时,感到任何温度急剧上升,表明轰燃即将到来。
滚燃是轰燃发生的早期征兆,指的是火场天花板表面的黑烟里「翻滚」或「跳跃」的火焰,也可以看作是从烟雾里冲出来的火蛇。
滚燃反映出火场里堆积的可燃气体(黑烟)正开始到达其燃点,与空气达到其混合比后发生了燃烧。
全套个人防护装备是避免或者减少伤害的关键,但即使全副武裝,也并非总是可以提高存活的机会。因为,轰燃发生时,温度会远远超出防护服的耐火极限。
消防员只能考虑从最近的窗户翻出去或者去别的房间关上门,这才可在一定程度上保命。
另外,消防员也应该主动判断烟气情况,分析火焰状态,如果发现有任何征兆,第一时间通报。
记得在水带铺设完成后,才能进行正压通风(PPV, Positive Pressure Ventilation )。
总而言之,面对轰燃的关键在于,置身火场内的我们首先要明白如何识别危险和避开危险,并且在遭遇火场极端现象时,能够利用最后几秒钟时间保护自己的生命。
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