森林草原消防人員安全防護裝備一體化探究

田樹新，孫家寶，趙 南，楊 軍

(1. 黑龍江省森林保護研究所，黑龍江 哈爾濱 150081； 2. 黑龍江省林業(yè)和草原調(diào)查規(guī)劃設(shè)計院，黑龍江 哈爾濱 150008)

實施《全國森林防火規(guī)劃(2016—2025年)》，體現(xiàn)國家非常重視森林資源保護、生態(tài)環(huán)境建設(shè)和森林草原防火等防災(zāi)減災(zāi)工作，森林草原防火事業(yè)的發(fā)展前景非常廣闊，廣大從事林草防滅火工作者將面臨著時代賦予的特殊使命，也必將發(fā)揮更大的作用。隨著國家經(jīng)濟的發(fā)展，社會各界對森林草原消防人員的人身安全、消防人員防護裝備的一體化建設(shè)也越來越重視。

森林草原火災(zāi)是一種特殊的自然災(zāi)害，而撲救森林草原火災(zāi)是一項極具危險性的工作，尤其近年來，伴隨著高溫大風(fēng)等極端天氣的日益增多，因撲火造成的人員傷亡事故也時有發(fā)生，撲火人員個人安全防護問題已引起各級政府及業(yè)內(nèi)人士的高度重視。森林草原火災(zāi)產(chǎn)生的煙霧、火焰、高溫輻射和熱氣流是造成撲火人員傷亡事故的主要原因。在直接撲救火災(zāi)時，個人防護裝備可以最大限度地保護撲火人員的人身安全。

1 森林草原消防人員安全防護裝備國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀

國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)個人安全—防護服和防護裝備技術(shù)委員會/消防人員個人用防護裝備分技術(shù)委員會第三工作組(TC94/SC14 WG3)專門負(fù)責(zé)制訂和修訂撲救野外火災(zāi)個人防護裝備標(biāo)準(zhǔn)。其制定的個人安全防護裝備標(biāo)準(zhǔn)中包括保護人體6個部位的標(biāo)準(zhǔn)，即身體(服裝)、頭部(頭盔)、眼部(護目鏡)、臉部(防煙面罩、呼吸器)、手部(手套)、足部(防火靴)等。美國、加拿大、澳大利亞等國際上林火管理先進國家均是該組織的成員國，這些國家的個人防護裝備已經(jīng)系列標(biāo)準(zhǔn)化、一體化，并制訂了相應(yīng)的配備標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)了森林消防人員防護裝備的優(yōu)化配備。

1.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

1.2.1標(biāo)準(zhǔn)化組織建設(shè)情況

全國消防標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC113)消防員防護裝備分技術(shù)委員會(TC113/SC12)主要負(fù)責(zé)消防員個人防護裝備、防護裝備配備技術(shù)與監(jiān)督管理等領(lǐng)域國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)歸口工作，與ISO/TC94/SC14對口。2009年公安部上海消防研究所經(jīng)國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會辦公室批準(zhǔn)為國內(nèi)技術(shù)對口單位，以積極成員(P成員)身份參加相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化活動，TC113/SC12秘書處設(shè)在公安部上海消防研究所。2012年7月成立了全國森林消防標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC523)，主要負(fù)責(zé)森林消防有關(guān)技術(shù)與監(jiān)督管理等領(lǐng)域國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)歸口工作；2018年5月，中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會發(fā)布“國家標(biāo)準(zhǔn)委關(guān)于批準(zhǔn)全國森林消防標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC523)換屆的公告”，完成了首次換屆工作。

1.2.2防護裝備研制及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制訂情況

我國在森林草原消防人員個人安全防護裝備研制方面做了很多工作，已經(jīng)研制成功并推廣應(yīng)用的個人防護裝備有防火服裝、消防頭盔、防火手套、防火靴、護眼鏡、防煙口罩、逃生呼吸器、避火罩等。其中制訂的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有：森林防火手套(LD 59—1994)、森林防火鞋(LD 60—1994)、森林消防頭盔(LY/T 1389—1999)、森林防火避火罩(LY/T 2583—2016)、森林防火服(GB/T 33536—2017)，并申請獲得相關(guān)使用新型和發(fā)明專利。

1.2.3森林草原消防人員發(fā)生傷亡事故的主要原因

目前，我國森林草原消防人員主要以森林消防隊和林業(yè)專業(yè)撲火隊為主，當(dāng)?shù)鼗鶎尤罕姙檩o。其中就配備的個人安全防護裝備來說，森林消防隊相對較好，專業(yè)撲火隊次之，群眾撲火隊伍基本無配備。從近年來因撲火造成的傷亡情況看，上述3類隊伍均有傷亡事故發(fā)生，究其原因主要有：未配備必要的安全防護裝備；僅配備保護人體某個部位的裝備，且這些防護裝備的性能質(zhì)量已無法滿足撲救日益增多的高強度林火需求；缺乏統(tǒng)一的系列一體化(制式標(biāo)配)個人安全防護裝備。因此，建議大力開展個人安全防護裝備一體化研究，堅持以人為本，科學(xué)撲救為宗旨，徹底解決個人安全防護裝備一體化所涉及到的一系列關(guān)鍵技術(shù)難題，從總體上全面提升我國林草消防人員個人安全防護裝備一體化水平，縮小與國外先進林業(yè)國家的總體差距，為保護消防人員人身安全作出應(yīng)有的貢獻。

2 需要解決的關(guān)鍵問題

2.1 整合森林草原消防火人員安全防護裝備的科研成果

整合相關(guān)科研成果，采用新材料、新技術(shù)，提升各單項防護裝備的技術(shù)指標(biāo)，完善使用功能，統(tǒng)一防護性能，提高人體各部位整體防護裝備的綜合防護能力。

2.2 對防護裝備進行一體化設(shè)計

進行一體化設(shè)計，使各個單項防護裝備之間銜接配套，實現(xiàn)森林草原消防人員防護裝備一體化、標(biāo)準(zhǔn)化，形成完整的、全方位的安全防護裝備體系。

2.3 針對特殊用途的防護裝備拾遺補缺，開展特殊防護裝備的研制

建立、健全森林草原消防人員通用型防護裝備和特種防護裝備以及體表防護、呼吸和應(yīng)急救生防護等相互配套的一體化、標(biāo)準(zhǔn)化裝備體系。

3 配備標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)指標(biāo)

3.1 配備標(biāo)準(zhǔn)

個人安全防護裝備一體化標(biāo)準(zhǔn)配備應(yīng)包括體表防護裝備(防火頭盔、護目鏡、防火服、防火手套、防火靴等)、呼吸和應(yīng)急救生裝備(防煙面罩、呼吸器、避火罩、應(yīng)急救護包等)兩部分。個人安全防護裝備一體化標(biāo)配裝備數(shù)量及更換時間見表1。

3.2 個人安全防護裝備的主要技術(shù)性能要求

個人安全防護裝備的主要技術(shù)性能應(yīng)參考現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和地方標(biāo)準(zhǔn)來確定，無標(biāo)準(zhǔn)的要參考同類產(chǎn)品性能并征求業(yè)內(nèi)專家學(xué)者意見確定指導(dǎo)性指標(biāo)，并盡快制訂出相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

利用適用的新材料、突破關(guān)鍵技術(shù)，采用人性化的設(shè)計理念并借助先進加工工藝，確保每種個人安全防護裝備的主要性能指標(biāo)都能滿足安全防護需要，創(chuàng)造性地開發(fā)出體小質(zhì)輕、一體化的系列單兵裝備，是個人安全防護裝備的發(fā)展方向。要在方便穿帶、攜帶的基礎(chǔ)上，規(guī)范設(shè)計、制訂出個人安全防護裝備一袋裝的標(biāo)配標(biāo)準(zhǔn)，提高其管理、使用效能，也是業(yè)內(nèi)科技人員義不容辭的責(zé)任。

表1 個人安全防護裝備一體化標(biāo)配裝備數(shù)量及更換時間Tab.1 Quantity and replacement time of integration standard configuration of personal safety protection equipment

4 存在的共性問題

從我國森林草原消防人員配備的個人安全防護裝備以及在撲火過程中發(fā)生的傷亡事故來看，在個人安全防護裝備的配備上均不同程度地存在如下共性問題：森林草原消防人員安全防護裝備配備多關(guān)注個人體表防護，而忽視呼吸、自救逃生等應(yīng)急防護，防護裝備不全，且不規(guī)范、不系統(tǒng)，這些已成為撲救林草火災(zāi)過程中人員傷亡事件頻繁發(fā)生的重要原因之一。造成上述情況的具體原因有以下幾方面。

4.1 森林草原消防人員安全防護裝備簡陋

合格的專業(yè)化的安全防護裝備在森林草原火災(zāi)撲救過程中對保護撲火人員人身安全發(fā)揮出其他設(shè)備無法替代的功能。當(dāng)前，我國森林草原消防人員防護裝備專業(yè)化水平普遍較低，仍然采用較為落后的防護裝備和經(jīng)簡單改進的應(yīng)急自救裝備，由于這些防護裝備專業(yè)化水平低，直接導(dǎo)致?lián)浠痍犖閭€人防護能力降低，在人火對抗中造成撲火效率低。

4.2 消防人員體表防護與呼吸、自救逃生應(yīng)急防護未有機結(jié)合起來，存在嚴(yán)重的安全隱患

撲火隊員身處火場，一旦不慎被林草火災(zāi)圍困，必會造成重大的人員傷亡事故，故僅配備體表防護裝備，無法避免因呼吸高溫?zé)煔庠斐傻膫?，而通過配備適應(yīng)林草火災(zāi)特點的自救逃生裝備，不僅使主動防護與被動防護相結(jié)合，也豐富了主動防護等多種自救逃生手段，使撲火人員在進行滅火工作時得到安全保障，一旦在遇到林火圍困時，也可以做到自救、逃生、他救的有效結(jié)合，實現(xiàn)真正意義上的“以人為本”和最大程度的撲火安全。

4.3 現(xiàn)有的防護裝備及應(yīng)急自救裝備的自主設(shè)計水平低，一體化配套的安全防護裝備短缺

目前，市場上體表防護類裝備自成標(biāo)準(zhǔn)，缺乏有效的配套，綜合防護效率不高。若改變這一局面，必須全面提升現(xiàn)有防護裝備及應(yīng)急自救裝備的功能性設(shè)計水平，尤其是對防護裝備中已無法滿足當(dāng)前撲救林草火災(zāi)面臨的人身安全問題的某些主要技術(shù)性能及指標(biāo)進行必要的研發(fā)，研制設(shè)計出適合我國國情及林區(qū)特點的專業(yè)化森林草原消防個人安全防護標(biāo)配一體化裝備。

5 “十三五”安全防護裝備研發(fā)課題進展

結(jié)合我國森林草原消防人員安全防護裝備現(xiàn)狀，針對安全防護裝備一體化發(fā)展趨勢，依據(jù)項目要求和經(jīng)費預(yù)算，課題組研制了新型森林防火頭盔、森林防火特種防護服及森林防火救生罩，用以豐富現(xiàn)有安全防護裝備體系，滿足撲火人員主動防護及被動防護的需求，有效地保障撲火人員的生命安全，減少和避免惡性傷亡事故的發(fā)生。目前課題的各項工作進展順利，主要工作都已完成。

5.1 新型森林防火頭盔

頭盔主要由帽殼、面罩、披肩、緩沖層、帽箍、帽托、下頦帶、佩戴裝置、附件等部件構(gòu)成(圖1)。主要保護人的頭部、面部和頸部，具有耐沖擊、防砸、防火、隔熱、防飛濺的火星等性能。頭盔帽殼采用重量輕的薄壁式結(jié)構(gòu)設(shè)計，采用高強度、阻燃、耐高溫的改性樹脂材料，注射工藝加工成型。披肩采用反輻射、隔熱阻燃的復(fù)合材料，用耐高溫線縫制工藝加工。面罩采用耐高溫聚碳酸脂作為面罩主材料，其他部件采用頭盔通用材料。經(jīng)國家消防裝備質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心全面檢測，所有性能均符合檢測要求。同時申請立項修訂《森林防火頭盔》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對原標(biāo)準(zhǔn)(LY/T 1389—1999)進行了修訂。

5.2 森林防火特種防護服

通過對試制的幾種材料對比試驗研究，防護服最終選擇具有阻燃、耐高溫、防熱輻射及隔熱性能的鍍鋁復(fù)合材料與新型阻燃材料制作而成。森林防火特種防護服的結(jié)構(gòu)設(shè)計新穎，通過多次向一線消防隊員征求意見，采用復(fù)合式設(shè)計，為上衣和褲子兩件式，以人體直接面向火點的部位作為主隔熱區(qū)，使用鍍鋁復(fù)合材料制作，在非隔熱區(qū)使用新型阻燃材料制作，既能阻擋火焰炙烤、耐高溫、防熱輻射，又具有良好的透氣性和散熱功能(圖2)。經(jīng)權(quán)威質(zhì)檢部門檢測，其在阻燃性能、斷裂強力、熱穩(wěn)定性能、熱防護系數(shù)及質(zhì)量等方面技術(shù)性能指標(biāo)均達到了立項指標(biāo)要求。

圖1 森林消防頭盔Fig.1 Forest fire helmet

5.3 森林防火救生罩

采用雙層鋁箔復(fù)合材料制作，有效提高了森林防火救生罩的安全性能。經(jīng)質(zhì)檢部門檢測，熱防護系數(shù)、熱反射率、斷裂強力等指標(biāo)均達到了立項指標(biāo)要求。結(jié)構(gòu)采用圓弧形設(shè)計，展開后兩端呈圓形的密閉罩體(圖3)，空氣阻力小，形狀穩(wěn)定性好，材料支撐力強，不容易塌陷變形，能防止被風(fēng)刮翻等風(fēng)險，可以很好地適應(yīng)森林火場復(fù)雜環(huán)境。罩體與底部采用一體化設(shè)計，密封性更好，可減少煙氣進入，更容易操控使用，能有效地保護使用者避免高溫燙傷及有毒有害氣體吸入。

圖2 特種防護服Fig.2 Special protective clothing

圖3 新型森林消防救生罩Fig.3 New forest fire lifesaving cover

6 展望

《全國森林防火規(guī)劃(2016—2025年)》(以下簡稱“《規(guī)劃》”)的實施，對全面提升我國森林防火綜合防控能力，全面鞏固生態(tài)建設(shè)成果，保護人民群眾生命財產(chǎn)安全具有重要意義?！兑?guī)劃》實施以來，各級政府已充分認(rèn)識到，改善提高森林草原防火基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、撲救裝備和個人安全防護裝備水平，是開展森林草原防火工作的重要保障，是提高森林草原火災(zāi)預(yù)防和撲救水平，有效提高森林草原火災(zāi)綜合防控能力的最關(guān)鍵手段。隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展，國家各項勞動安全法律法規(guī)的逐漸完善，個人安全防護標(biāo)配一體化裝備的研發(fā)取得不斷進展，這將為我國森林草原消防人員提供應(yīng)用前景好、功能全、科技含量高的火場應(yīng)急逃生、防熱輻射和火焰灼燒的安全高效防護裝備，增強森林草原消防人員自我防護和救援逃生能力，有效地保障撲火人員的生命安全和健康，減少或避免惡性傷亡事故的發(fā)生，為高效快速撲救森林草原火災(zāi)提供安全保障，更好地實現(xiàn)“打早、打小、打了”，最大限度地減少森林草原火災(zāi)造成的損失，保護森林資源和生態(tài)環(huán)境，為我國生態(tài)文明建設(shè)做出更大貢獻。