?；穫}庫火災(zāi)滅火劑選擇與滅火戰(zhàn)術(shù)研究

摘要：?；穫}庫火災(zāi)防控的核心在于滅火劑的精準(zhǔn)選擇與戰(zhàn)術(shù)體系優(yōu)化。系統(tǒng)研究?；穫}庫火災(zāi)中滅火劑選擇與戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用的優(yōu)化策略。剖析危化品燃燒特性和滅火難點(diǎn)，建立基于物質(zhì)屬性的滅火劑適配矩陣，明確干粉、泡沫、氣體等滅火劑的適用場景與配伍規(guī)則；提出“分層阻斷-多劑協(xié)同”的立體戰(zhàn)術(shù)體系，設(shè)計(jì)初期快速抑爆、中期立體控火、后期安全善后的全流程處置方案；集成智能監(jiān)測預(yù)警與遠(yuǎn)程裝備，構(gòu)建包含無人機(jī)偵察、機(jī)器人集群作戰(zhàn)的數(shù)字孿生指揮系統(tǒng)，形成科學(xué)滅火決策支持鏈。

關(guān)鍵詞：危化品倉庫；火災(zāi)；滅火劑；滅火戰(zhàn)術(shù)

中圖分類號：D035.36" " " 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A" " " "文章編號：2096-1227（2025）03-0052-03

?；穫}庫火災(zāi)因存儲物質(zhì)特性復(fù)雜、致災(zāi)路徑多元，成為工業(yè)安全領(lǐng)域的重大風(fēng)險(xiǎn)源。當(dāng)前應(yīng)急處置中，傳統(tǒng)監(jiān)測手段對隱蔽火源的識別滯后性明顯，滅火戰(zhàn)術(shù)與裝備配置難以匹配動態(tài)燃燒過程，極易導(dǎo)致災(zāi)情惡化。本文通過構(gòu)建全周期作戰(zhàn)框架，將智能感知、戰(zhàn)術(shù)決策與裝備協(xié)同納入統(tǒng)一體系，重點(diǎn)解決火情演化預(yù)判不準(zhǔn)、多劑型滅火效能耦合不足等核心問題。該研究突破傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)主導(dǎo)的處置模式，為?；坊馂?zāi)防控提供理論支撐與技術(shù)范式。

1 ?；穫}庫火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)特性與滅火難點(diǎn)

1.1" 風(fēng)險(xiǎn)特性

?；穫}庫作為特殊存儲場所，其風(fēng)險(xiǎn)特性源于存儲物質(zhì)的物理化學(xué)屬性與空間結(jié)構(gòu)的相互作用。存儲物質(zhì)的多樣性直接導(dǎo)致燃燒爆炸行為的不可預(yù)測性，有機(jī)溶劑、氧化劑、壓縮氣體等不同類別?；罚跓彷椛錀l件下的反應(yīng)路徑差異顯著，如醇類物質(zhì)受熱易形成蒸氣云爆炸，而硝基化合物則存在自加速分解風(fēng)險(xiǎn)。這種物質(zhì)特性的多維異質(zhì)性使得火情發(fā)展呈現(xiàn)出非線性演變特征，常規(guī)火災(zāi)動力學(xué)模型難以精準(zhǔn)預(yù)判[1]。與此同時(shí)，現(xiàn)代倉儲普遍采用的立體貨架布局與密閉空間設(shè)計(jì)形成了風(fēng)險(xiǎn)耦合效應(yīng)，垂直堆垛方式加速了火焰沿包裝物表面的立體蔓延，密閉環(huán)境則導(dǎo)致有毒煙氣與未燃?xì)怏w快速積聚，形成局部超壓環(huán)境。此類空間特性不僅加劇了火勢擴(kuò)展速度，還嚴(yán)重制約了初期火源的準(zhǔn)確定位與應(yīng)急通道的有效利用，使傳統(tǒng)平面?zhèn)}儲的防火設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)面臨失效風(fēng)險(xiǎn)。

1.2" 滅火難點(diǎn)

危化品倉庫火災(zāi)處置面臨雙重技術(shù)挑戰(zhàn)：連鎖反應(yīng)阻斷與滅火劑適配性矛盾。燃燒過程中物質(zhì)分解產(chǎn)生的自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)具有自持強(qiáng)化特征，常規(guī)滅火手段難以在有限時(shí)間窗口內(nèi)徹底切斷活化能的傳遞路徑，特別是金屬有機(jī)化合物燃燒時(shí)產(chǎn)生的金屬氧化物會催化自由基再生，進(jìn)而形成二次爆燃風(fēng)險(xiǎn)。滅火劑選擇面臨復(fù)雜的兼容性要求，部分抑制劑雖能有效撲滅主火源，卻可能誘發(fā)次生化學(xué)反應(yīng)，例如，水基滅火劑接觸遇濕易燃物，會加劇放氫反應(yīng)。這種矛盾性導(dǎo)致現(xiàn)場處置需要精確平衡即時(shí)控火需求與潛在次生災(zāi)害防控，對指揮決策系統(tǒng)的專業(yè)判斷能力提出極高要求?，F(xiàn)有技術(shù)體系尚未建立完整的滅火劑-危化品交互作用數(shù)據(jù)庫，實(shí)戰(zhàn)中多依賴經(jīng)驗(yàn)性選擇，進(jìn)一步放大了處置過程的不確定性。

2 選擇滅火劑，強(qiáng)化精準(zhǔn)匹配與效能評估

2.1" 滅火劑類型矩陣

危化品倉庫火災(zāi)的滅火劑選擇需建立多維度適配體系，核心在于針對不同物質(zhì)燃燒特性實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)匹配。干粉類滅火劑的應(yīng)用需重點(diǎn)考察其化學(xué)惰性與覆蓋效率，ABC型超細(xì)干粉因其粒徑小的優(yōu)勢可穿透復(fù)雜燃燒界面，在抑制含碳固體物質(zhì)陰燃時(shí)具有顯著效能，但對氣體類危化品的深層滲透能力則受限于分子擴(kuò)散速率。泡沫類滅火劑的選擇需兼顧物理隔離與化學(xué)穩(wěn)定雙重功能，抗溶性泡沫基于分子結(jié)構(gòu)改性形成的穩(wěn)定覆蓋層，可有效阻隔水溶性溶劑的蒸氣釋放，但在處置沸點(diǎn)低于泡沫穩(wěn)定溫度的液態(tài)?；窌r(shí)，存在熱擾動導(dǎo)致覆蓋層破裂的風(fēng)險(xiǎn)。氣體類滅火劑的適用場景需重點(diǎn)評估環(huán)境密閉性與復(fù)燃可能性，IG541等惰性氣體基于降低氧濃度的窒息滅火機(jī)理，在保護(hù)精密設(shè)備方面具有獨(dú)特優(yōu)勢，但需精確控制釋放濃度以避免局部含氧量驟降引發(fā)的次生危險(xiǎn)。各類滅火劑的協(xié)同應(yīng)用需建立物質(zhì)反應(yīng)路徑圖譜，例如，在撲救金屬烷基化合物火災(zāi)時(shí)，干粉與惰性氣體的組合使用，既能中斷鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，又可抑制粉塵復(fù)燃，這種多機(jī)理耦合策略可突破單一滅火劑的功能局限。

2.2" 效能評估體系

滅火劑效能評估需構(gòu)建多參數(shù)動態(tài)分析框架，將即時(shí)滅火效果與長期環(huán)境影響納入統(tǒng)一評價(jià)維度。滅火速度的量化需結(jié)合熱釋放速率曲線與自由基濃度衰減特征，特別是在立體貨架火災(zāi)中，需同步評估縱向阻燃效率與橫向擴(kuò)散抑制能力。環(huán)境破壞度的評價(jià)需引入全生命周期視角，既要測算滅火劑殘留物對土壤及水體的滲透毒性，也要分析高溫分解產(chǎn)物的二次污染風(fēng)險(xiǎn)，例如，含氟表面活性劑在高溫下可能生成具有生物累積性的全氟化合物[2]。毒理效應(yīng)監(jiān)測需建立動態(tài)追蹤機(jī)制，基于移動式質(zhì)譜聯(lián)用設(shè)備，實(shí)時(shí)捕捉燃燒區(qū)與下風(fēng)向的氣溶膠組分變化，重點(diǎn)識別鹵化氫、氰化氫等急性毒性物質(zhì)的擴(kuò)散軌跡。評估體系的完善方向在于突破實(shí)驗(yàn)室靜態(tài)測試的局限，開發(fā)基于實(shí)際火場熱力學(xué)參數(shù)的反向推演模型，將滅火劑噴射壓力、環(huán)境溫濕度等變量納入效能修正系數(shù)，使評估結(jié)果更貼合實(shí)戰(zhàn)需求。需特別關(guān)注滅火劑與危化品間的非預(yù)期交互作用，例如，某些硅酸鹽類阻燃劑可能與酸性燃燒產(chǎn)物發(fā)生放熱反應(yīng)，此類潛在風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)作為否決性指標(biāo)納入評估決策流程。

3 完善滅火戰(zhàn)術(shù)，構(gòu)建全周期作戰(zhàn)體系

3.1" 初期響應(yīng)戰(zhàn)術(shù)

危化品倉庫火災(zāi)的初期處置直接決定災(zāi)情演化方向，需構(gòu)建以“三分鐘黃金期”為核心的快速干預(yù)體系?；鹎樽R別階段，需依托智能傳感網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)多維度數(shù)據(jù)融合，基于紅外熱成像與氣體組分分析的交叉驗(yàn)證，精準(zhǔn)定位初始燃燒點(diǎn)，并預(yù)判物質(zhì)反應(yīng)趨勢。在此階段，無人機(jī)偵察系統(tǒng)承擔(dān)關(guān)鍵情報(bào)支撐功能，搭載多光譜探測設(shè)備，穿透煙霧屏障，實(shí)時(shí)回傳燃燒物質(zhì)表面溫度梯度變化與包裝物形變特征，為滅火劑類型選擇提供動態(tài)決策依據(jù)?？焖倏鼗鸱桨傅膶?shí)施需同步考慮空間結(jié)構(gòu)與物質(zhì)特性，針對立體貨架火災(zāi)采用垂直分區(qū)阻斷戰(zhàn)術(shù)，利用高壓細(xì)水霧形成縱向隔離帶，抑制火焰沿貨架立柱攀爬；對于密閉空間內(nèi)揮發(fā)性液體泄漏引發(fā)的火情，則優(yōu)先采用氮?dú)饽粔M(jìn)行物理隔離，阻斷可燃蒸氣與空氣的混合進(jìn)程。此階段需嚴(yán)格控制滅火劑投放強(qiáng)度，避免過量施救導(dǎo)致壓力容器受熱爆裂或沉淀物飛揚(yáng)形成粉塵云，尤其需防范金屬粉末火災(zāi)中，氧氣濃度驟變引發(fā)的爆燃連鎖反應(yīng)。戰(zhàn)術(shù)執(zhí)行過程中須建立動態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評估機(jī)制，基于嵌入式傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測建筑承重結(jié)構(gòu)形變與危化品容器壓力變化，為戰(zhàn)術(shù)調(diào)整提供數(shù)據(jù)支撐。

3.2" 協(xié)同作戰(zhàn)模式

復(fù)雜火場環(huán)境下需突破單一滅火手段的局限性，建立多劑型協(xié)同、多裝備聯(lián)動的立體作戰(zhàn)體系。“三明治”戰(zhàn)術(shù)的實(shí)施需準(zhǔn)確把握不同滅火劑的作用時(shí)序與空間配比，底層采用抗溶性泡沫形成連續(xù)覆蓋膜抑制可燃液體蒸發(fā)，中間層使用超細(xì)干粉中斷自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，頂層部署IG541惰性氣體防止復(fù)燃，這種分層遞進(jìn)策略可實(shí)現(xiàn)對多相態(tài)燃燒的立體控制。水霧-泡沫-干粉組合戰(zhàn)術(shù)需重點(diǎn)優(yōu)化噴射參數(shù)匹配，基于調(diào)節(jié)水霧粒徑分布增強(qiáng)對熱輻射的屏蔽效果，同時(shí)借助泡沫的鋪展性擴(kuò)大隔離面積，干粉則在氣溶膠狀態(tài)下滲透至燃燒深層區(qū)域。立體貨架火災(zāi)處置中，需構(gòu)建“縱向阻斷、橫向分割”的網(wǎng)格化控火模式，利用消防機(jī)器人集群實(shí)施定向破拆，在貨架層間形成物理隔離空間，配合移動式高壓噴射裝置實(shí)施梯度降溫。該模式需解決多劑型相容性問題，例如，避免蛋白泡沫與某些干粉接觸導(dǎo)致凝固失效，需基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立不同組合的配伍禁忌圖譜。協(xié)同作戰(zhàn)還需整合有人-無人裝備的智能交互，無人機(jī)群負(fù)責(zé)高空火勢監(jiān)測與應(yīng)急物資投送，地面機(jī)器人執(zhí)行高危區(qū)域堵漏與滅火劑精準(zhǔn)投放，指揮中樞基于數(shù)字孿生系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)術(shù)動態(tài)推演與實(shí)時(shí)修正。

3.3" 善后處理規(guī)程

火災(zāi)撲滅后的處置環(huán)節(jié)關(guān)乎環(huán)境污染防控與次生災(zāi)害預(yù)防，需建立標(biāo)準(zhǔn)化、全流程的善后管理體系。殘留物處理需遵循“分類識別、風(fēng)險(xiǎn)分級”原則，利用便攜式拉曼光譜儀快速鑒別未完全反應(yīng)的危化品，對具有自燃特性的金屬粉末采用硅藻土包裹惰化處理，遇水反應(yīng)物質(zhì)則使用專用吸附墊物理轉(zhuǎn)移?；瘜W(xué)中和環(huán)節(jié)需構(gòu)建多級處理體系，酸性物質(zhì)泄漏優(yōu)先采用碳酸氫鈉干粉中和，堿性物質(zhì)則使用硼酸溶液梯度稀釋，處理過程中需嚴(yán)格控制反應(yīng)速率，防止熱失控。環(huán)境監(jiān)測需部署模塊化移動實(shí)驗(yàn)室，沿主導(dǎo)風(fēng)向設(shè)置多級采樣點(diǎn)，基于氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)追蹤二噁英類持久性污染物的擴(kuò)散軌跡，同時(shí)使用生物毒性測試箱評估土壤及水體生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)[3]。建筑結(jié)構(gòu)安全評估需融合聲發(fā)射檢測與三維激光掃描技術(shù)，識別受熱梁柱的內(nèi)部裂紋與承載力衰減程度，對承重構(gòu)件實(shí)施碳纖維加固或局部置換。該階段需特別注意隱蔽性風(fēng)險(xiǎn)防控，例如未完全熄滅的陰燃物質(zhì)可能引發(fā)二次復(fù)燃，需基于分布式光纖測溫系統(tǒng)實(shí)施72h持續(xù)監(jiān)測。所有處置過程均需建立電子化溯源檔案，記錄污染物處理路徑與最終處置去向，為后續(xù)環(huán)境修復(fù)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

4 基于融合技術(shù)構(gòu)建智能滅火系統(tǒng)

4.1" 智能監(jiān)測預(yù)警

?；穫}庫的智能監(jiān)測體系需實(shí)現(xiàn)從靜態(tài)感知到動態(tài)研判的跨越式升級，構(gòu)建多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合分析平臺。傳感網(wǎng)絡(luò)部署采用“空間分層、功能分區(qū)”的立體架構(gòu)，在庫區(qū)頂部安裝毫米波雷達(dá)監(jiān)測整體熱輻射分布，貨架層間布置光纖光柵傳感器，捕捉局部溫度躍變，地面設(shè)置電化學(xué)氣體檢測陣列追蹤揮發(fā)性物質(zhì)濃度梯度[4]。在此基礎(chǔ)上引入數(shù)字孿生技術(shù)，基于三維點(diǎn)云重構(gòu)技術(shù)建立倉庫動態(tài)模型，將實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)映射至虛擬空間進(jìn)行燃燒過程仿真推演。預(yù)警算法的優(yōu)化需突破傳統(tǒng)閾值報(bào)警的局限，開發(fā)基于物質(zhì)特性譜庫的智能診斷模塊，當(dāng)檢測到特定溫度-壓力-氣體濃度組合時(shí)，自動關(guān)聯(lián)物質(zhì)分解反應(yīng)路徑并預(yù)判潛在風(fēng)險(xiǎn)類型。針對?；反鎯顟B(tài)變化帶來的干擾因素，系統(tǒng)須具備動態(tài)學(xué)習(xí)能力，基于在線更新物質(zhì)相容性矩陣與熱穩(wěn)定性參數(shù)，持續(xù)修正預(yù)警模型置信區(qū)間[5]。在應(yīng)急響應(yīng)層面，需構(gòu)建分級預(yù)警聯(lián)動機(jī)制，初級預(yù)警觸發(fā)自動噴淋系統(tǒng)局部控溫，中級預(yù)警啟動排煙裝置與防火卷簾隔離，高級預(yù)警則聯(lián)動應(yīng)急管理部門啟動區(qū)域疏散預(yù)案，形成閉環(huán)防控鏈條。

4.2" 遠(yuǎn)程滅火裝備

遠(yuǎn)程滅火系統(tǒng)的構(gòu)建需攻克精準(zhǔn)定位與動態(tài)適配雙重技術(shù)瓶頸，形成“偵-控-滅”一體化的作戰(zhàn)體系。高機(jī)動性滅火機(jī)器人搭載多自由度機(jī)械臂與全景視覺系統(tǒng)，可在復(fù)雜火場環(huán)境下執(zhí)行破拆、堵漏與精準(zhǔn)噴射任務(wù)，其導(dǎo)航系統(tǒng)融合激光SLAM與熱輻射定位技術(shù)，基于自適應(yīng)路徑規(guī)劃避開坍塌風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域。無人機(jī)集群滅火系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，旋翼平臺搭載干粉噴射裝置與紅外引導(dǎo)頭，基于群體智能算法實(shí)現(xiàn)滅火劑的三維覆蓋，在處置立體貨架火災(zāi)時(shí)能形成多點(diǎn)同步打擊的立體滅火網(wǎng)。固定式智能滅火裝置則依托管網(wǎng)優(yōu)化算法提升響應(yīng)速度，基于預(yù)置在貨架內(nèi)部的超細(xì)水霧噴頭與氮?dú)忉尫艈卧?，?gòu)建局部快速抑爆屏障。裝備協(xié)同控制需建立統(tǒng)一作戰(zhàn)云平臺，實(shí)時(shí)整合機(jī)器人位姿數(shù)據(jù)、無人機(jī)航跡信息與固定裝置狀態(tài)參數(shù)，運(yùn)用博弈論算法動態(tài)分配滅火資源。針對?；坊馂?zāi)的復(fù)雜工況，裝備須具備在線策略調(diào)整能力，例如在處置金屬有機(jī)化合物火災(zāi)時(shí)，滅火機(jī)器人能自動切換干粉噴射模式并同步啟動冷卻水幕，防止高溫引發(fā)二次分解反應(yīng)。系統(tǒng)可靠性保障需構(gòu)建多級冗余機(jī)制，在通信中斷時(shí)裝備可依托邊緣計(jì)算模塊自主執(zhí)行預(yù)設(shè)戰(zhàn)術(shù)，確保關(guān)鍵控制鏈路的持續(xù)運(yùn)行。

5 結(jié)束語

危化品倉庫火災(zāi)防控效能的提升，依賴于滅火劑選擇與戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用的深度協(xié)同。需針對危化品倉庫火災(zāi)特性，建立滅火劑選擇的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用的操作規(guī)范。構(gòu)建物質(zhì)燃燒特性與滅火機(jī)理的匹配模型，解決滅火劑誤用引發(fā)的次生風(fēng)險(xiǎn)；創(chuàng)新設(shè)計(jì)的立體戰(zhàn)術(shù)實(shí)現(xiàn)火情分級控制與資源精準(zhǔn)投放；智能系統(tǒng)的深度應(yīng)用推動滅火行動從經(jīng)驗(yàn)判斷向數(shù)據(jù)驅(qū)動轉(zhuǎn)型。未來需重點(diǎn)突破極端環(huán)境下的滅火劑效能保持技術(shù)，并完善戰(zhàn)術(shù)動態(tài)調(diào)整算法，為復(fù)雜危化品火災(zāi)處置提供更可靠的技術(shù)支撐。

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