【一句話】

聚合物熏蒸，自熱可點燃

【一句話作戰智慧原文】

通風不暢的著火隔間內，如果水長時間打不到火源上，或聽見材料燃燒的聲音但看不到火，應撤退到安全區域重新評估，直到情況有所改善后才內攻。

【專業解讀】

2022年某食用菌有限公司發生火災，消防隊到場后發現，包裝及成品庫的烘干間內煙霧較大，隱約可見火光。到場約10分鐘后，烘干間內的明火被撲滅，指揮員將內攻人員分為2人一組、兩組輪換作業，持續對車間內的烘干機、隔墻和頂板進行冷卻降溫，同時組織人員對建筑北側外墻進行破拆排煙。內攻滅火組1撤出更換氣瓶后沿水帶線第三次進入火場輪換作業，約進入19分鐘后，著火建筑內發生爆燃（也可能是回燃爆炸），火情急劇惡化。發現2名消防員失聯約27分鐘后，挖掘機到場對外墻進行破拆，約23分鐘后在包裝及成品庫東側走道內找到2名失聯的消防員（后經搶救無效犧牲）。我們試著討論以下幾個問題，以期今后能更加安全有效地開展滅火救援。

（1）撲救具有保溫材料的建筑火災，戰術重點為什么是清除、冷卻或稀釋煙氣？

在這個案例中，起火建筑為廠區東北角的包裝及成品庫，是在磚石基礎上搭建的彩鋼板單層輕型鋼框架結構建筑，建筑高度約6米，建筑面積約700平方米。屋頂采用巖棉保溫板，外墻、內頂和內墻均采用聚苯乙烯泡沫夾芯板，形成雙層保溫結構，密閉空腔的寬度約為37厘米。約起火1小時40分（首戰消防隊到場約1小時2分鐘）后，安全員聽到廠房內發出悶響，外墻局部鼓出，大量黑煙從房頂與外墻的交接處噴涌而出，火勢瞬間蔓延擴大。

聚苯乙烯泡沫長時間受熱，可分解產生苯乙烯、苯、乙苯等13種易燃易爆氣體，在墻體夾層內的密閉空腔內積聚，與空氣形成爆炸性混合物，在達到1.1%-6.1%的爆炸極限、煙氣自身攜帶的熱量超過最小點火能量后即可發生自燃，無須外界的明火作為點火源。“煙霧是燃料，不僅可燃，而且可爆”的觀念還需要繼續強化，保溫材料受熱分解或不完全燃燒產物與空氣混合，形成的煙氣具有極高的危險性，在短時間內無法清除的情況下，稀釋的目的是降低煙氣的濃度，將其控制在爆炸下限以下。而冷卻的目的則是消除點火源，即煙氣本身自帶的熱量。

（2）水長時間打不到火源為什么不能算有效射水，消防員該怎么辦？

在充滿煙氣的著火建筑內，利用熱成像儀找火源是一種較快捷的方法。泡沫夾芯板外側彩鋼板可阻擋滅火劑與“芯”的接觸，即使是將水噴灑在內頂、內墻彩鋼板的表面上，泡沫芯大部分的燃燒或熱解仍在繼續，煙量仍在增加。雙層夾芯板更是難以將滅火劑有效地噴灑到可燃物表面。在建筑火災現場，如果長時間找不到火源，或水長時間打不到火源，應將內攻人員撤出后重新評估。這也正是要求內攻消防員至少每5~10分鐘、出現情況變化時匯報室內煙（氣）、火（焰）、熱（量）情況的目的。通常情況下，水打到火源上的有效射水，從室外可以觀察到煙氣由濃變淡、煙色由深變淺。這種室內與室外的綜合評估，是決定繼續內攻還是暫時實施戰術撤離的重要依據，是火場統一指揮、科學指揮的具體體現。

（3）如何根據保溫材料受熱分解和燃燒產生的不同煙色做好火場評估？

知道打哪里、堵哪里，也就是確定著火部位和火源所在位置，才能有效地抑制火勢發展與蔓延，需要用到讀煙識火技術，也要綜合考慮火場的環境因素（主要是風）。2008年5月9日，造成3名消防員殉職的荷蘭德龐特船庫火災的調查報告指出，“加熱聚氨酯（熏蒸）可釋放棕黃色煙（亞硝酸），從白色到黃褐色，如果是泡沫本身著火，則釋放油膩的黑煙”[5.32-1]，給煙氣辨識提供了非常有價值的參考。在2022年烘干間火災的現場，也出現了至少三種不同顏色的煙氣（圖5.32-1），表明產生黑煙處的泡沫已著火，屋頂下方縫隙處冒出的棕色煙即泡沫熱解氣的顏色，說明火勢可能向棕色煙方向蔓延，是堵截火勢處的重要指標。爆炸發生后，火勢全面發展的隔間的屋頂冒出白色煙氣，說明滅火射水與可燃物發生作用或蒸發。事發當日，當地南風轉北風3~4級，已達到風驅火的風速條件，風可顯著影響火勢的發展，在創建進氣口時就應當格外注意，避免往火場內補充大量空氣。

圖5.32-1 聚苯乙烯“熏蒸”和燃燒產生不同顏色的煙氣

（4）怎樣破拆排煙才是安全有效的戰術通風？

在這個案例中，位于室外的消防員對建筑北側外墻進行破拆排煙（圖5.32-2），但受氣流流動路徑和通風口尺寸的限制，室內及密閉空腔內大量的煙氣和熱量無法及時排出。當第一次進入烘干間發現室內充滿大量濃煙時，建議第一時間考慮垂直通風。在沒有人員被困的情況下，可先將有限的到場資源投入火源部位確定和防止火勢蔓延方面，同時請求強臂破拆車、穿刺臂高噴消防車或可破拆屋頂的大型機械增援。垂直通風口的尺寸應足夠大（建議≥1米×2米）。考慮到著火建筑采用輕型結構屋頂，通常不建議消防員上屋頂破拆通風口，如果有云梯車或登高平臺車在場，則可以考慮在工作斗上實施通風作業。著火建筑的頂部裝有巖棉保溫板，內頂也是聚苯乙烯夾芯板，如果僅破拆了巖棉保溫板而未對內頂的聚苯乙烯夾芯板實施有效破拆，高溫煙氣同樣無法有效排出。在多個建筑火災撲救現場，因為吊頂遮擋造成垂直通風失敗造成消防員傷亡的案例也不在少數。

圖5.32-2 對建筑北側外墻進行破拆排煙

（5）還有哪些場所的火災具有類似的煙火特性？

聚氨酯和聚苯乙烯保溫材料可以幫助減少外界環境溫度對倉庫內部的影響，保證物品的質量和安全。聚苯乙烯保溫材料成本相對較低，安裝方便，能滿足一般廠房的保溫需求；而聚氨酯保溫材料則在保溫效果和耐用性方面更具優勢，適用于對保溫性能要求較高的廠房。儲存對溫度敏感物品的倉庫，如儲存藥品、化妝品等的倉庫，需要使用保溫材料來維持較為穩定的室內溫度。冷藏車、房車、船舶等交通工具，聚氨酯和聚苯乙烯保溫材料可以減少外界冷熱對艙內的影響，降低空調的能耗。此外，住宅、商業建筑、醫院等民用建筑，冷鏈物流、數據中心、地鐵站等基礎設施，溫室大棚、農產品儲存庫等農業設施，也常用聚氨酯和聚苯乙烯等作為保溫材料。

沖擊波傳播速度低于音速的回燃屬于爆燃，而大于音速的通常稱為回燃爆炸。該案例中，沖擊波壓力約957千帕（遠大于人體100千帕的承受壓力極限），很可能是回燃爆炸。當密閉空間內積聚的煙氣濃度超過其爆炸上限時，通風條件的改變（如空氣“泄漏”進空腔）可使其濃度降至爆炸范圍內并引發回燃[5.32-2]。比起可以看得到明火，“有煙無明火”對于內攻消防員來說，是一種更加危險的情況。要明確“煙霧是燃料”，可燃可爆，掌握煙氣冷卻技術背后的邏輯，絕不能僅滿足于課堂教學及CFBT（室內煙火特性訓練），更應該從實戰尤其是消防員傷亡案例中反觀作戰訓練的有效性。安全有效地實施戰術通風，對于燃燒學、火災動力學和建筑結構學等方面的理論知識要求高，在開展技術訓練前，建議開展系統的學習與研究。

（滅火救援一句話作戰智慧專業解讀-內攻作戰篇第5.32條，校對：Andy，許指導）

【參考文獻】

[5.32-1]消防工程師學會.2008年5月9日德龐特火災[EB/OL].(2009-12-16).https://www.pu-europe.eu/wp-content/uploads/2023/08/Fire-in-De-Punt.pdf.

[5.32-2]FleischmannC,ChenZ.定義回風和煙霧爆炸之間的區別[J].ProcediaEngineering62(2013):324–330.

學習資料

靠山屯閑話

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