2008年1月7日上午10時45分許,韓國京畿道利川市一座屬于名為“韓國2000”物流公司的冷庫在進行氨基甲酸酯發(fā)泡作業(yè)時發(fā)生爆炸并引發(fā)大火。在這次火災(zāi)中,17人獲救,40人遇難,其中包括12名中國公民。這是韓國今年首起重大災(zāi)難事故,各界表示極大悲痛。
冷庫火災(zāi)對我國消防人員也不陌生,甚至有過切膚之痛。1982年11月23日,河北省承德市公安消防支隊官兵在撲救肉聯(lián)廠冷庫火災(zāi)中,因為氨氣大量泄漏造成爆炸,造成4人犧牲,6人負傷;2005年8月2日,馬鞍山消防支隊在撲救蒙牛乳業(yè)(馬鞍山)有限公司冷庫火災(zāi)中,由于屋頂坍塌造成3名戰(zhàn)士犧牲。近年來,我國的冷庫建設(shè)已經(jīng)逐步走向集群化和超大化,2007年10月,我國最大的單體冷庫在青島港前灣新港區(qū)投入使用,總貯存量達到了5.5萬噸;在上海奉賢區(qū),該市規(guī)模最大的冷庫群于2007年1月啟動建設(shè),冷藏容量可達近6萬噸。此外,天津、大連、揚州等城市都在籌建城市冷庫群或萬噸冷庫。
面對如此蓬勃發(fā)展的我國冷鏈產(chǎn)業(yè),對于冷庫特別是綜合性大型冷庫(群)的火災(zāi)撲救非常值得消防部門研究探討。本文通過一些簡單分析,以期引發(fā)業(yè)內(nèi)專家對冷庫火災(zāi)撲救的關(guān)注和研究。
一、冷庫簡介
冷庫是指用于在低溫條件下保藏貨物的建筑群。包括庫房,氨壓縮機房、變配電室及其附屬建(構(gòu))筑物。
(一)機械冷庫的工作原理在良好的絕熱建筑物中,裝有機械冷庫機組,利用氣化溫度很低的液體(制冷劑),使它在低壓下蒸發(fā)變成氣體,從而吸收熱量,達到降溫的目的。并根據(jù)貯藏溫度、濕度和通風換氣的要求,對冷庫系統(tǒng)進行人為的調(diào)節(jié)和控制。
(二)冷庫的用途和分類
1、用途:冷庫主要用于食品,藥品,機械的冷凍加工及冷藏。
2、分類:(1)按結(jié)構(gòu)形式分:土建冷庫:可建成單層或多層,主體結(jié)構(gòu)和地下荷重結(jié)構(gòu)都用鋼筋混凝土,其維護結(jié)構(gòu)的墻體都采用磚砌而成。裝配式冷庫(活動冷庫):主體結(jié)構(gòu)(柱、梁、屋頂)都采用輕鋼結(jié)構(gòu),其圍護結(jié)構(gòu)的墻體使用預(yù)制的復(fù)合隔熱板組而成。隔熱材料采用硬質(zhì)聚氨酯泡塑料和硬質(zhì)聚苯乙烯泡沫塑料等。此類冷庫還可稱為組合式冷庫、組合冷庫、拼裝式冷庫、裝配式活動冷庫。(2)按使用性質(zhì)分:生產(chǎn)性冷庫;分配性冷庫;零售性冷庫。(3)按規(guī)模大小分:大型冷庫:冷藏容量在10000t以上。中型冷庫:冷藏容量在10000-1000t范圍內(nèi)。小型冷庫(小冷庫):凍結(jié)能力在1000t以下。(4)按冷庫制冷設(shè)備選用工質(zhì)分,冷庫可分為:氨冷庫:使用氨作為制冷劑。氟利昂冷庫:氟利昂作為制冷劑。(5)按使用庫溫要求分,冷庫可分為:高溫冷庫:L級+5℃--5℃。中溫冷庫:D級-10℃--18℃。低溫冷庫:J級-23℃--28℃。超低溫冷庫:≤-30℃,主要用來速凍食品及工業(yè)試驗、醫(yī)療等特殊用途冷藏冷庫:保持庫溫4°C~2°C。速凍冷庫:又叫隧道冷庫。用于食品快速凍結(jié)。(6)按使用儲藏特點分,冷庫可分為:恒溫冷庫:對儲藏物品的溫度濕度有精確要求的冷庫。氣調(diào)冷庫:它既能調(diào)節(jié)庫內(nèi)的溫度、濕度,又能控制庫內(nèi)的氧氣、二氧化碳等氣體的含量??蓪⒖諝庵械难鯕鉂舛扔?1%降到3%-5%。
(三)冷庫建筑特點冷庫建筑與一般工業(yè)民用建筑不同,它有自己獨特的結(jié)構(gòu)。冷庫房良好的保溫結(jié)構(gòu),可以最大限度地保持冷庫機組制造的冷量在冷庫內(nèi)少向外泄露,反過來說,就是盡量減少冷庫外熱量向冷庫內(nèi)泄漏,這是冷庫與一般房屋的主要不同之處。它的墻壁、地板及平頂都敷設(shè)有一定厚度的隔熱保溫材料,以減少冷庫外界傳熱。為減少吸收太陽輻射能,冷庫外墻表面一般涂成白色或淺顏色。冷庫建筑為了防止水蒸氣的擴散和空氣的滲透,需要設(shè)置防潮隔熱層使冷庫具有良好密封性和防潮隔汽性。低溫冷庫地坪除要有有效的隔熱層外,隔熱層下還必須進行處理,以防止土壤凍結(jié)。冷庫的樓板要堆放大量的貨物,又要通行各種裝卸運輸機械設(shè)備,平頂上還設(shè)有制冷設(shè)備或管道。因此,它的結(jié)構(gòu)應(yīng)具有較大的承載力。低溫環(huán)境中,特別是在周期性凍結(jié)和融解循環(huán)過程中,建筑結(jié)構(gòu)易受破壞。
(四)冷庫制冷系統(tǒng)及發(fā)生火災(zāi)時的影響
1、制冷劑制冷劑又稱制冷工質(zhì),是制冷循環(huán)的工作介質(zhì),利用制冷劑的相變來傳遞熱量,當前能用作制冷劑的物質(zhì)有80多種,最常用的是氨、氟里昂類、水和少數(shù)碳氫化合物等。本文著重介紹氨制冷劑。氨的蒸氣無色,有強烈的刺激臭味。氨對人體有較大的毒性,當氨液飛濺到皮膚上時會引起凍傷。當空氣中氨蒸氣的容積達到0.5-0.6%時可引起爆炸。氨在常溫下不易燃燒,但加熱至350℃時,則分解為氮和氫氣,氫氣于空氣中的氧氣混合后極易發(fā)生爆炸。以上特性,在火災(zāi)撲救過程中如不采取科學處置措施,將對火災(zāi)撲救帶來不可估量的損失。2、制冷機械制冷機械主要包括壓縮機,水冷冷凝器,熱力膨脹閥、蒸發(fā)器和一些輔助設(shè)備。在冷庫使用中整合幾個系統(tǒng)形成速凍機,冷藏陳列柜,主風機,水冷冷凝機組,活塞式制冷壓縮機組。裝配式冷庫使用的制冷設(shè)備主要采用各種金屬、密封材料、塑料、涂層和干燥過濾器的芯子等制造。冷庫保溫所使用的材料和管線外層應(yīng)引起消防人員的注意。有的保溫材料具有燃燒速度快,產(chǎn)物毒性大,燃燒煙霧大的特點(如韓國利川冷庫就是在進行氨基甲酸酯發(fā)泡作業(yè)時發(fā)生爆炸并引發(fā)大火);管線外層包裹物一般是可燃的。3、通風系統(tǒng)《冷庫設(shè)計規(guī)范》中出于使用目的考慮,要求“進入冷間的新鮮空氣應(yīng)先行冷卻(或加熱)”,冷庫外界的空氣很難直接進入冷庫。冷庫的通風設(shè)計最大的限制內(nèi)外氣體的直接交換。不管是自然通風還是機械通風,《規(guī)范》中要求通風管(水泥管)管徑宜為25-30厘米,而對窗戶并無硬性規(guī)定。如此,冷庫內(nèi)部發(fā)生火災(zāi)時往往通風困難;而保溫夾層在火災(zāi)時會造成四處連通,形成良好的通風環(huán)境。4、消防安全依照《冷庫設(shè)計規(guī)范》要求,冷間建筑的耐火等級一、二、三級均可,單層和多層冷間的防火分區(qū)分別為3500和2000平方米。目前,我國冷庫多為一、二級耐火建筑,少數(shù)小型冷庫為三級。依照《建筑設(shè)計防火規(guī)范》,對冷庫自動報警系統(tǒng)安裝未做硬性要求,對自動水噴淋系統(tǒng)的安裝明確規(guī)定“冷庫除外”。煙感裝置在低溫環(huán)境下作用尚可得到一些發(fā)揮,熱感裝置在冷庫初期火災(zāi)中無法起到良好的作用,而冷庫本身的溫控系統(tǒng)足以應(yīng)對初期火災(zāi)散發(fā)的熱量。冷庫一旦發(fā)生火災(zāi),除了人為提早發(fā)現(xiàn),否則等到消防力量到場時,基本已形成穩(wěn)定燃燒。?(五)其他冷庫制冷系統(tǒng)是一個多元化的系統(tǒng),其他如電器系統(tǒng),管路系統(tǒng),冷媒水塔,各類高低壓儀表也對整個制冷系統(tǒng)工作起著重要的作用。
二、冷庫火災(zāi)特點
總的來說,冷庫建筑是以其嚴格的隔熱性、密封性、防潮隔汽性、堅固性和抗凍性來保證建筑物的質(zhì)量。以上建筑特點及使用功能決定了其發(fā)生火災(zāi)時具有大跨度鋼結(jié)構(gòu)、多層倉儲、化學危險品、人員集中場所甚至地下建筑等多種火災(zāi)特點?;馂?zāi)發(fā)生時,陰燃、明火、爆炸等多種燃燒形式可能并存且相互影響。
(一)火勢蔓延速度快,易形成立體火災(zāi)。出于冷鏈產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展的需要,我國冷庫正在向大型和集群型轉(zhuǎn)變。孤立單一的冷庫逐步減少,具有綜合功能的逐步增多。冷庫的大空間,大跨度造成了儲存物資增多和保溫材料用量加大,為火勢迅速蔓延提供了基礎(chǔ)。盡管冷庫儲存的物資大部為難燃和不燃物質(zhì),但是,貨物的包裝往往是可燃或易燃材料。加之低溫條件下冷庫起火陰燃時間長,起火成災(zāi)后很難控制。多層冷庫的地板、樓面、屋頂、墻體都大量使用保溫材料。為確保冷庫承重,保溫材料大多使用稻殼、軟木、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料等物質(zhì),發(fā)生火災(zāi)時火勢蔓延速度快,極易形成立體燃燒。
(二)燃燒隱蔽,情況復(fù)雜,撲救難度大。初期燃燒時,陰燃火焰在夾墻內(nèi)隱蔽向上部或平行方向發(fā)展,外部不易發(fā)現(xiàn)?;饎菁哟蠛?,各類電器系統(tǒng)、制冷劑和制冷機械在火災(zāi)的情況下會產(chǎn)生許多復(fù)雜的變化,常伴隨泄露、爆炸等情況,而冷庫內(nèi)部貨物貨架繁多,在火情偵察時,難以盡快找到準確的著火點?;饎莅l(fā)展猛烈后,在大跨度、大空間或多層的作業(yè)面實施滅火,內(nèi)攻難度大,外攻時由于進攻線路受限,往往是打得住火焰,打不住火點。
(三)煙霧大、溫度高,能見度低,內(nèi)攻困難。由于出入口少,燃燒熱量難以散發(fā),庫內(nèi)溫度急劇上升,從而導(dǎo)致排煙緩慢,內(nèi)部溫度居高不下?;馂?zāi)時進入冷庫的通道口,也是高溫煙霧和火焰的排出孔洞,水槍手很難接近;多層冷庫的樓梯設(shè)置在穿堂處,在形成立體燃燒后,水槍手在濃煙和火焰的情況下難以沿樓梯進攻;冷庫為了保溫,出入口往往設(shè)置二道門,水槍射流不能準確打到火點;冷庫著火后內(nèi)部能見度低,建構(gòu)物或貨柜(架)在過火后位置不明,進攻人員往往會長時間在一個地點射水卻收效不大,行進中要克服絆(腳下不明)、砸(上方掉落物)、困(無法退出)等困難,稍有不慎便會帶來傷亡。
(四)毒害氣體多,有爆炸危險。正常使用情況下的冷庫起火,空氣不足,燃燒不充分,一氧化碳含量很高。一氧化碳的急性致死濃度僅為0.5%,無色無味,且活性極強,消防人員個人防護如不到位,容易發(fā)生急性中毒。用聚苯乙烯泡沫塑料等化工發(fā)泡劑作保溫層的冷庫,著火后易釋放出大量有刺激性毒氣,造成人員中毒。此類物質(zhì)燃燒還有一個特性,燃燒產(chǎn)物大多為有毒的黑色煙塵顆粒,很容易漂浮附著在進攻人員的面罩上,使本已不高的能見度更加降低。冷庫內(nèi)氨氣管道破裂出現(xiàn)氨氣泄漏,散發(fā)出大量氨氣,除對人員有毒害外,遇明火可發(fā)生爆炸。此外,在未排空管道時氨氣和氧氣形成爆炸混合氣,遇作業(yè)明火也會發(fā)生爆炸。液氨汽化時還會大量吸熱,極易造成凍傷。爆炸引起的火災(zāi)往往容易產(chǎn)生在冷庫建設(shè)或維修時,如韓國利川冷庫火災(zāi),據(jù)消防當局調(diào)查,事故的發(fā)生地點是地下室的機械室。當時電焊工正在焊接冷氣設(shè)備的管道。機械室周圍凌亂地堆放了許多煤氣罐、氨基甲酸酯等易燃物質(zhì)。幾天前,在進行墻壁和頂棚隔熱層作業(yè)時,為使10厘米的氨基甲酸酯發(fā)泡隔熱層能夠迅速凝固,施工人員使用了汽油,致使地下室充滿了油蒸氣。電焊火花與油蒸氣相遇,發(fā)生爆炸,并引發(fā)了地下室其他易燃物質(zhì)的連續(xù)爆炸,7140平方米的地下室里(相當于4個足球場)驟然間充滿有毒氣體和熊熊烈火。
(五)火場范圍大,多種火災(zāi)特點并存,指揮調(diào)度要求高。韓國利川冷庫,總面積3.583萬平方米,地上2層、地下1層;我國青島港前灣新港區(qū)冷庫,建筑面積5.5萬多平方米;在建的東莞市信立國際農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易城二期冷庫工程新建建筑占地面積就達2.23萬平方米。大型冷庫或冷庫群占地面積大,多層冷庫各層功能不一,工藝流程復(fù)雜。盡管發(fā)生整體冷庫大火的可能性不大,但是,無論那個點上發(fā)生火災(zāi),都勢必影響冷庫這個人為的與外界條件不同的獨立大系統(tǒng)。在撲救過程中指揮員必須有優(yōu)良的綜合業(yè)務(wù)素質(zhì)和獲得全面準確信息的能力,而且,提供給消防人員的主攻點極小,指揮員既要考慮到主攻點的戰(zhàn)斗,又要考慮外部大面積的防止蔓延,還要兼顧有毒氣體、爆炸、坍塌、能見度低等多種情況。
(六)易造成坍塌。為節(jié)約成本,鋼結(jié)構(gòu)組合式大型冷庫越來越受到人們的青睞,而鋼結(jié)構(gòu)在溫度達到350℃、500℃、600℃時,其強度分別下降1/3、1/2、2/3,在高溫條件下其內(nèi)部應(yīng)力也會發(fā)生改變,使鋼結(jié)構(gòu)承重體系出現(xiàn)問題。在全負荷下,鋼結(jié)構(gòu)失去平衡穩(wěn)定性的臨界溫度為500℃,一般火場溫度都在800℃-1000℃左右。如前所述,冷庫火災(zāi)發(fā)現(xiàn)晚,撲救難,時間長,當火勢發(fā)展到一定規(guī)模時,鋼結(jié)構(gòu)在因長時間處于高溫后失去承載能力,就很容易發(fā)生坍塌。
三、大型冷庫火災(zāi)撲救方法
(一)加強第一出動,做好火情偵察。1、接到報警后,加強第一出動。大噸位水罐車應(yīng)當作為第一出動的突出力量。一方面,應(yīng)對制冷劑(主要指氨制冷劑)燃燒和泄漏;另一方面,做好通過屋頂、外殼進攻的準備。2、在趕赴火場途中,一旦外部偵察發(fā)現(xiàn)火勢本級無法控制,要立即向上一級指揮請求增援,并報告本級戰(zhàn)斗編成。3、到達現(xiàn)場后,要選派精干人員和技術(shù)人員組成偵察組進行細致周密的火情偵察。(1)查清有無人員傷亡和被困,如有,判斷傷者傷情及原因。(2)查清冷庫使用狀態(tài)(建設(shè)還是使用中)、制冷劑性質(zhì)以及有無氨氣爆炸、泄露危險,冷凍庫房儲存物品的種類和數(shù)量。(3)偵察有無坍塌可能。(4)偵察是保溫層燃燒,還是庫房內(nèi)部物品燃燒或者氨氣泄露。(5)偵察火源位置,燃燒物的性質(zhì)、數(shù)量、燃燒面積、內(nèi)部燃燒狀態(tài)和蔓延方向。(6)偵察冷庫內(nèi)部的結(jié)構(gòu)、平面布局及貨柜(架)的擺放、分布情況。(7)偵察氨壓縮機房氨罐的控制閥門位置,管線泄漏位置。(8)偵察庫房內(nèi)照明線路的走向及供電形式,是否斷電。(9)其他須偵察的內(nèi)容。(二)堅持救人第一的原則,采取多種形式搶救和疏散被困人員。確定有人員被困時,要在確保安全的情況下,根據(jù)火場形勢,科學施救。可以先救人,后滅火;也可以在有把握的情況下邊救人,邊滅火;如被困人員暫無危險且必須滅火開辟救生通道時,也可以采取利用滅火達到救人的目的。
(三)合理利用兵力,科學撲救火災(zāi)。
1、庫內(nèi)物資火災(zāi)。撲救方法與一般倉庫火災(zāi)類似,充分利用地形地物,發(fā)揮裝備優(yōu)勢,必須實行強攻。(1)冷卻保護鋼結(jié)構(gòu)建筑,防止坍塌。進攻前必須全面冷卻著火建筑鋼結(jié)構(gòu),防止發(fā)生坍塌。(2)在庫外設(shè)置陣地,堵截火勢,掩護內(nèi)攻。利用高噴車、大噸位水罐車射水,掩護水槍手進入庫區(qū)內(nèi)攻滅火。(3)充分利用冷庫的大門,組織有效進攻。如能安全通過,冷庫庫門是最佳的進攻途徑。(4)必要時,可使用破拆工具開辟新的進攻路線。當難以靠近庫門,可在冷庫側(cè)翼適當位置破拆孔洞,減輕門口煙火壓力,并可在此組織新的外部進攻或掩護陣地。(5)內(nèi)攻為主,內(nèi)外夾攻,交替強攻,撲滅火災(zāi)。組織兩個戰(zhàn)斗組,配齊防護裝備,共同進入火場,一組進攻,另一組掩護觀察;內(nèi)攻數(shù)分鐘后,兩組交換。
2、保溫層火災(zāi)。冷庫保溫層著火分明火燃燒和陰燃兩種方式,且二者有可能在不同點同時存在,火情偵察應(yīng)貫穿撲救始終,防止引發(fā)庫內(nèi)物資著火和制冷劑泄漏、爆炸。(1)充分展開火情偵察,確定火點位置。可從煙霧的流動情況判斷火源部位在冷庫的哪一側(cè)。觀看庫房墻壁顏色有無變化或觸摸墻壁溫度,大致可確定陰燃部位。一般來說,溫度高、顏色有變化的部位即為火點。(2)上層噴灌水流,下層破拆插板或開洞滅火。撲救陰燃火災(zāi)時,當保溫層被封閉時,可在上層揭開若干插板,從上部噴灌水流,控制火勢發(fā)展;在確定陰燃部位后,可在火源下方破拆插板或開洞,邊噴水邊向外清除保溫層內(nèi)物質(zhì),以配合上層夾擊火勢。
3、氨壓縮機房火災(zāi)。此類火災(zāi)發(fā)生時,氨氣有爆炸危險;如因氨泄漏引發(fā)爆炸后著火,可能會引發(fā)管線保溫層和其他可燃物,進而影響整個冷庫系統(tǒng)。處理難度大,撲救時要慎之又慎。(1)撲滅明火。氨易溶于水,可以直接用水控制或滅火,明火撲滅后不能停止射水。(2)關(guān)閥斷源。明火控制或撲滅后,可在工程技術(shù)人員幫助下,實施關(guān)閥斷源。另外,《冷庫設(shè)計規(guī)范》中要求:在管道系統(tǒng)中,應(yīng)考慮能從任何一個設(shè)備(容器)中將氨抽走,如撲救對象符合此條件,也可考慮依靠其他設(shè)備減少著火區(qū)氨制冷劑的存量。(3)稀釋防爆。設(shè)置水槍陣地,稀釋防爆,伺機堵漏。
(五)積極疏散物資。疏散的途徑是冷凍庫房的大門或新開辟的通道。疏散人員要佩戴防毒面具,在水槍手的掩護下進行疏散。將物資疏散到安全地方并加強看管。
(六)綜合性火災(zāi)處理。以上三種火災(zāi)很少同時發(fā)生,但是一種形式的火災(zāi)發(fā)生后,如果撲救時間過長或處置不當,有引起另外一或兩種火災(zāi)發(fā)生的可能。指揮員在面對此種情況時,應(yīng)按照撲救方法,科學制定滅火策略,區(qū)別對待,妥善處理。
四、注意事項
(一)安全和醫(yī)療必須貫穿滅火救援戰(zhàn)斗始終。
1、安全
(1)進入冷庫的人員必須認真檢查個人防護裝備,并嚴格執(zhí)行空氣呼吸器使用登記制度。進入火場后,檢查人員必須時刻注意內(nèi)部進攻者空氣呼吸器的使用時間和此人的陣地位置,防止發(fā)生意外。特別是進入氣調(diào)庫作業(yè)時,空氣呼吸器應(yīng)反復(fù)檢查。(2)進庫人員必須攜帶導(dǎo)向繩、通信和照明用具,分組進入,單人不得進入庫內(nèi)滅火。庫外人員不得隨意改變進入庫內(nèi)的水帶線路。(3)指揮員,各戰(zhàn)斗陣地、小組負責人在人員進出時應(yīng)清點人數(shù),并隨時掌握本隊人員情況。(4)遇處置化學危險品時,應(yīng)著空氣呼吸器、防化服、防靜電內(nèi)衣,扎緊腰帶、褲管和袖口,做好預(yù)防中毒和凍傷措施。(5)設(shè)置安全員,觀察測量火場建筑情況,防止坍塌傷害。
2、醫(yī)療
(1)外傷醫(yī)療(2)中毒急救(3)凍傷處理(4)心理輔導(dǎo)(5)長時間作戰(zhàn)的醫(yī)療保障
(二)確定火點,精確內(nèi)攻。撲救冷庫火災(zāi)中,盲目內(nèi)攻是十分危險的;只有找準火點,才能實施有效內(nèi)攻滅火。
(三)謹慎破拆。破拆孔洞要適宜,要選準部位,既便于滅火,又不能影響建筑結(jié)構(gòu)。
(四)合理選用滅火劑。一些肉食品冷庫,在撲救時要選擇好滅火劑。如無必要,嚴禁用泡沫撲救,以免增大損失。
(五)排煙。冷庫火災(zāi)撲救困難,很大一部分是由濃煙帶來的。撲救過程中高度重視排煙。
(六)斷電斷源。切斷電源,使制冷系統(tǒng)在火災(zāi)撲救中停止工作;關(guān)閉閥門或倒移制冷劑,避免連鎖災(zāi)害和損失。
(七)防止陰燃火源復(fù)燃。冷庫夾墻內(nèi)保溫層火勢被撲滅后,要認真檢查是否還有陰燃火源。滅火后要留出一定力量監(jiān)護火場,防止復(fù)燃。?