壓縮空氣泡沫消防車在高層建筑火災(zāi)撲救中的應(yīng)用

鄧德秋

(遼寧省消防總隊，遼寧 沈陽　110032)

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壓縮空氣泡沫消防車在高層建筑火災(zāi)撲救中的應(yīng)用

鄧德秋

(遼寧省消防總隊，遼寧 沈陽110032)

介紹了壓縮空氣泡沫消防車基本知識，分析了當(dāng)前高層建筑火災(zāi)撲救中的難點(diǎn)，總結(jié)了壓縮空氣泡沫消防車在高層建筑火災(zāi)撲救中的性能優(yōu)勢，提出了壓縮空氣泡沫消防車在高層建筑火災(zāi)撲救中的應(yīng)用對策，以充分發(fā)揮其性能優(yōu)勢。

消防車；高層建筑；壓縮空氣泡沫

近年來，隨著高層建筑火災(zāi)事故的頻繁發(fā)生，各地在應(yīng)對高層建筑火災(zāi)撲救裝備配置力度上也在逐年加大，其中配備的壓縮空氣泡沫消防車更加完善了車輛裝備建設(shè)體系。實(shí)踐證明，作為主戰(zhàn)車之一的壓縮空氣泡沫消防車具有獨(dú)特的性能優(yōu)勢，在高層建筑火災(zāi)撲救中發(fā)揮著重要的作用，提高了部隊撲救此類火災(zāi)的能力。為此，進(jìn)一步研究壓縮空氣泡沫消防車在高層建筑火災(zāi)撲救中的應(yīng)用對推進(jìn)滅火技戰(zhàn)術(shù)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)人與裝備的最佳結(jié)合，提高消防部隊進(jìn)行科學(xué)施救的能力具有重要意義。

1　壓縮空氣泡沫系統(tǒng)簡介

壓縮空氣泡沫系統(tǒng)即Compressed Air Foam System(縮寫為CAFS)，于20世紀(jì)30年代起源于德國，80年代開始在美國西部的消防隊使用。其工作原理如圖1所示，水通過水泵后進(jìn)入混合管路，泡沫添加劑通過混合器進(jìn)入混合器管路，空氣壓縮機(jī)將空氣加壓后進(jìn)入混合器管路與水、泡沫添加劑混合。由于混合的比例以及混合的質(zhì)量均由壓縮空氣控制單元自動檢測，并根據(jù)不間斷的信息反饋進(jìn)行流量比例調(diào)整，因此整個系統(tǒng)的工作一直處于比較理想的狀態(tài)。

圖1　壓縮空氣泡沫系統(tǒng)工作原理示意圖

壓縮空氣泡沫系統(tǒng)所用泡沫主要為A類泡沫，其滅火機(jī)理為冷卻降溫和隔離氧氣。泡沫液屬環(huán)保型，可自行降解于自然界中。因泡沫混合液中注入了有壓力的壓縮空氣，細(xì)化了水的顆粒，增大了水的覆蓋面積，減小了水的表面張力，因此，能快速滲透到燃燒物內(nèi)部，吸收更多的熱量，滅火效率高。主要用于撲滅A類火，也可撲救B類火。

2　當(dāng)前高層建筑火災(zāi)撲救的難點(diǎn)

2.1登高作戰(zhàn)難

高層建筑較高部位發(fā)生火災(zāi)時，如果沒有消防電梯或普通電梯不能使用，消防人員通過樓梯登高則會消耗很大的體力，既延誤時間，又影響后續(xù)戰(zhàn)斗。各地組織消防員對轄區(qū)內(nèi)不同高度的高層建筑進(jìn)行了負(fù)重登高測試，測試結(jié)果表明：攀登一定高度的樓層后，消防人員心率和呼吸加快，體力下降，對開展滅火救援有較大影響。因此，高層建筑火災(zāi)大多數(shù)只能依賴內(nèi)部樓梯和消防電梯登高進(jìn)行內(nèi)攻近戰(zhàn)，可供登高進(jìn)攻的途徑非常有限。雖然部隊陸續(xù)裝備的舉高車可抵達(dá)的樓層越來越高，但其自重、車長、車高受交通道路的橋梁限重、轉(zhuǎn)彎半徑過小、涵洞限高、現(xiàn)場登高面條件不足等因素的影響，其外部登高作戰(zhàn)作用也有限。

2.2滅火劑供給難

在高層建筑滅火行動中，滅火劑供給是一個較大的難題。受著火樓層高度、消防員體能極限、水帶自重、水帶施放或吊升、水帶接口和分水器固定、火場高溫濃煙、現(xiàn)場風(fēng)力風(fēng)向等影響，高層建筑發(fā)生火災(zāi)時垂直鋪設(shè)水帶難度極大，鋪設(shè)時間較長；而且供水線路長、高差大，消防車輛易發(fā)生故障，消防水帶易爆裂，發(fā)生故障后調(diào)換車輛和水帶耗時長。一些城市消防車輛裝備更新較慢，消防主戰(zhàn)車輛不能適應(yīng)轄區(qū)高層建筑建設(shè)的速度和高度，單車單干線和多車耦合單干線供水的能力明顯不足，制約了高層建筑火災(zāi)撲救的能力。

2.3固定消防設(shè)施利用率不足

固移結(jié)合是高層建筑滅火救援核心戰(zhàn)術(shù)之一。但由于設(shè)施的維護(hù)保養(yǎng)不周，很多高層建筑內(nèi)的固定消防設(shè)施不能完全滿足滅火的需要。加之受高層建筑固定消防泵的數(shù)量和揚(yáng)程大小、室內(nèi)供水管網(wǎng)形式和口徑大小，以及水泵接合器數(shù)量等影響，高層建筑固定消防設(shè)施難以滿足較大火災(zāi)時的滅火需求，其他消防設(shè)施在其發(fā)生火災(zāi)時也無法保證完整可靠。固定消防設(shè)施先天不足或不能使用而造成火勢擴(kuò)大，甚至小火演變成大災(zāi)的案例屢見不鮮。

3　壓縮空氣泡沫消防車的性能優(yōu)勢

3.1供液能力強(qiáng)

壓縮空氣泡沫消防車產(chǎn)生的空氣泡沫比水的密度小，水帶壓力損失小，不怕折疊，具有較強(qiáng)供液能力，可以滿足較高建筑供液的要求。歐美進(jìn)口的壓縮空氣泡沫消防車通過實(shí)地測試最高可達(dá)375 m，撲救高層建筑火災(zāi)具有明顯的優(yōu)勢。三種壓縮空氣泡沫消防車的供液性能見表1所示[1]。

表1　壓縮空氣泡沫消防車供液能力測試情況

3.2滅火效能高

高層建筑大多是寫字樓或住宅，內(nèi)部可燃物大多屬于固體A類。壓縮空氣泡沫系統(tǒng)將水、壓縮空氣、A類泡沫按照一定比例組合在一起，1滴水可形成7倍泡沫，滅火效率是純水的5～7倍，裝載4 t水則相當(dāng)于20～28 t重型水罐消防車的滅火功效。同等條件下，壓縮空氣A類泡沫滅火劑用量少、滅火時間短、撲救效果好。

3.3水漬損失小

當(dāng)高層建筑的重要通信設(shè)備、電子計算機(jī)房、精密儀器、檔案資料發(fā)生火災(zāi)時，如配備的二氧化碳等氣體滅火裝備失靈，可以使用壓縮空氣A類干泡沫進(jìn)行覆蓋保護(hù)，起到窒息滅火的作用。同等滅火條件下，壓縮空氣泡沫消防車直接撲滅高層建筑內(nèi)A類火災(zāi)的用水僅為傳統(tǒng)用水量的1/3以下，當(dāng)采用干泡沫滅火時，用水量僅為傳統(tǒng)用水量的1/10～1/20，克服了常規(guī)水罐消防車用水量大的缺點(diǎn)，減少了水漬損失，不會對民用建筑造成不當(dāng)傷害。

3.4勞動強(qiáng)度低

高層建筑供水時，壓縮空氣泡沫消防車的供水壓力需滿足水槍噴射壓力、標(biāo)高差以及沿程阻力三者之和的要求，在標(biāo)高差一定的條件下，使用水槍噴射壓縮空氣泡沫時，采用濕泡沫時水槍進(jìn)口壓力不超過0.15 MPa，采用干泡沫時水槍進(jìn)口壓力不超過0.02 MPa，水槍的反作用力較小。而且，壓縮空氣泡沫在水帶中的比重僅為水的1/2以下，水帶內(nèi)80%為空氣，重量輕，便于轉(zhuǎn)移水槍陣地，降低消防員的勞動強(qiáng)度。同時，壓縮空氣泡沫減小了與水帶的摩擦，重力勢能小，沿程水帶壓力損失小，壓縮空氣體積的伸縮性可避免壓力劇變時對消防水帶的水錘沖擊，保證了供水輸送時消防員操作的安全可靠。

4　壓縮空氣泡沫消防車在撲救高層建筑火災(zāi)中的應(yīng)用

4.1把壓縮空氣泡沫消防車作為城市主戰(zhàn)車

城市主戰(zhàn)消防車應(yīng)具備多種滅火方式和多種性能，以適應(yīng)城市不同火災(zāi)的作戰(zhàn)需要。壓縮空氣泡沫消防車既能裝載A類泡沫液又能裝載B類泡沫液，既可單獨(dú)用水滅火也可單獨(dú)用泡沫滅火，還可根據(jù)需要同時噴射泡沫和水兩種滅火劑滅火。另外，還可利用CAFS系統(tǒng)提供的外接供氣接口為滅火救援器材裝備工具提供穩(wěn)定可靠的動力源，比如救生氣墊、起重氣墊、軀(肢)體固定氣囊等，拓展了實(shí)戰(zhàn)適應(yīng)能力。

目前，《城市消防站建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》(建標(biāo)152-2011)要求特勤消防站應(yīng)配備A類泡沫消防車，一、二級消防站為選配[2]。各地可面向?qū)崙?zhàn)需求，在轄區(qū)重大危險源調(diào)查評估的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步優(yōu)化車輛裝備配置，逐步實(shí)現(xiàn)城市主戰(zhàn)消防車輛的更新?lián)Q代。經(jīng)濟(jì)條件較好的地區(qū)可優(yōu)先為一、二級消防站選配壓縮空氣泡沫消防車，特別是已組建高層建筑專業(yè)消防隊所在的消防站必須配備壓縮空氣泡沫消防車，以發(fā)揮其作為主戰(zhàn)消防車的優(yōu)勢。

4.2對壓縮空氣泡沫消防車開展性能專項(xiàng)培訓(xùn)

壓縮空氣泡沫消防車目前主要由國外生產(chǎn)，其工作原理、滅火機(jī)理相同，但車輛結(jié)構(gòu)形式、操作方法不盡相同。自動化的CAFS系統(tǒng)，操作時只須打開出水球閥、壓縮空氣開關(guān)和泡沫泵開關(guān)，設(shè)定好水和泡沫液比例即可，而手動CAFS系統(tǒng)，操作時除調(diào)節(jié)泵、壓縮空氣和泡沫的出口壓力外，還要調(diào)節(jié)壓縮空氣流量、水流量和泡沫液流量，操作人員易疲勞和誤操作。因此，對壓縮空氣泡沫消防車開展性能專項(xiàng)培訓(xùn)是加強(qiáng)壓縮空氣泡沫消防車應(yīng)用的重要環(huán)節(jié)和必要措施。建議各地消防部隊結(jié)合壓縮空氣泡沫消防車品牌，利用車輛裝備投標(biāo)、驗(yàn)收、測試等時機(jī)，聘請生產(chǎn)廠家專業(yè)技術(shù)人員到達(dá)現(xiàn)場為使用單位業(yè)務(wù)骨干進(jìn)行操作方法、維護(hù)保養(yǎng)、安全使用等內(nèi)容的專項(xiàng)培訓(xùn)，提高對壓縮空氣泡沫消防車性能的認(rèn)識水平和解決實(shí)際問題的能力。如使用常規(guī)出口出壓縮空氣泡沫時，供液壓力應(yīng)控制在0.8～l.0 MPa，使用增壓出口時，供液壓力應(yīng)控制在1.2～1.5 MPa；用于滅火的A類泡沫滅火劑，其混合比例不應(yīng)>0.5%，―般情況下以0.3%為宜；用于隔熱防護(hù)的A類泡沫滅火劑，其混合比例不應(yīng)<0.8%等。

4.3對壓縮空氣泡沫消防車開展針對性訓(xùn)練

為提高壓縮空氣泡沫消防車的使用效率，各地應(yīng)結(jié)合轄區(qū)標(biāo)志性高層建筑組織開展針對性訓(xùn)練。應(yīng)針對車輛裝備器材配置與實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用脫節(jié)的問題，開展供水線路鋪設(shè)訓(xùn)練，規(guī)范現(xiàn)場供水前提條件。在此基礎(chǔ)上，針對同一高層建筑不同高度位置，開展供水或供液訓(xùn)練，規(guī)范水帶施放、水帶固定、車輛加壓、車輛停水等技術(shù)，分別使用進(jìn)口或國產(chǎn)泡沫，在壓縮空氣泡沫消防車不同工況、泡沫液不同混合比的狀態(tài)下，進(jìn)行不同組合的訓(xùn)練，分別記錄掌握水泵壓力、流量，泡沫量，水槍數(shù)量、流量、射程等基礎(chǔ)參數(shù)，并將訓(xùn)練測試的結(jié)果類比普通水罐消防車和泡沫消防車，分析并總結(jié)其效能的優(yōu)劣，全面掌握壓縮空氣泡沫消防車技術(shù)性能，實(shí)現(xiàn)裝備與實(shí)戰(zhàn)的有機(jī)結(jié)合。

4.4將壓縮空氣泡沫消防車作為編成優(yōu)化力量

撲救高層建筑火災(zāi)，滅火劑供給應(yīng)堅持“以固為主、快速出水，固移結(jié)合、壓縮空氣泡沫優(yōu)先”的原則，充分利用建筑內(nèi)部固定消防設(shè)施，最大限度地發(fā)揮現(xiàn)有消防裝備性能。當(dāng)建筑內(nèi)部固定消防設(shè)施無法使用，消防車耦合供水達(dá)不到供水高度，消防車泵與機(jī)動手抬泵接力供水實(shí)施困難時，應(yīng)充分利用壓縮空氣泡沫消防車的性能優(yōu)勢，將壓縮空氣泡沫消防車作為編成優(yōu)化力量，快速實(shí)施供液滅火?？煽紤]將壓縮空氣泡沫消防車、舉高車等大功率大流量消防車停放在火場側(cè)進(jìn)行登高滅火，將泵流量匹配的水罐或泡沫消防車停放在水源側(cè)進(jìn)行供水，在水源充足、交通條件良好且距離現(xiàn)場6 km范圍內(nèi)的情況下，還可配合大功率遠(yuǎn)程供水系統(tǒng)直接占領(lǐng)水源為壓縮空氣泡沫消防車和其他車輛進(jìn)行遠(yuǎn)程供水，形成前打后供的力量編成體系。執(zhí)勤中隊平時要依據(jù)轄區(qū)火災(zāi)特點(diǎn)、火災(zāi)事故的等級和規(guī)模，優(yōu)化組合現(xiàn)有滅火力量，完善“4+X”戰(zhàn)斗編成，明確不同情況下的力量構(gòu)成，形成配套的作戰(zhàn)單元，實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)力量發(fā)揮最大效能。“4+X”戰(zhàn)斗編成見圖2。

圖2　“4+X”編成模式示意圖

5　結(jié)束語

壓縮空氣泡沫消防車是當(dāng)代先進(jìn)的車輛技術(shù)裝備，其多種滅火方式和多種性能在滅火救援戰(zhàn)斗中發(fā)揮了作為主戰(zhàn)消防車輛的技術(shù)優(yōu)勢和特殊價值。實(shí)踐證明，壓縮空氣泡沫消防車的配備改變了消防部隊傳統(tǒng)的作戰(zhàn)理念，完善了滅火救援技戰(zhàn)術(shù)措施，提高了消防部隊科學(xué)施救能力，可以預(yù)見其將會在滅火救援實(shí)踐中發(fā)揮更大的作用。

[1] 公安部消防局.高層建筑滅火對策研究指南[M].上海：上?？茖W(xué)普及出版社,2009.

[2] 中華人民共和國公安部.城市消防站建設(shè)標(biāo)準(zhǔn):建標(biāo)152-2011[S].北京：中國計劃出版社，2011.

(責(zé)任編輯陳華)

The Application of CAFS Fire Engine in Fire-Extinguishing in High-rise Buildings

DENG Deqiu

(FireCropsofLiaoningProvince,Shenyang110032,China)

To promote the development of CAFS fire engines, this study shows their basic constituents and knowledge, analyzes the difficulties in fire extinguishing in high-rise buildings, and then summarizes the performance advantages of CAFS fire engines and application countermeasures to cope with high-rise building fires.

fire engine; high-rise building; CAFS

2016-05-06

鄧德秋(1976—)，男，河南信陽人，工程師。

●滅火救援技術(shù)

D631.6

A

1008-2077(2016)06-0023-04