致消防员伤亡率最高的火灾现象「轰燃与回燃」

640.webp.jpg

灭了多年的火,很多人都没遇到过轰燃或者回燃(台湾叫爆燃),因为遇上的战友基本上都成烈士了,没找到现身说法的战友。这里翻译一篇fireengineering里关于轰燃和回燃很棒的一篇文章,与大家共同学习!


本文约4447,阅读全文约需9


轰燃和回燃已经被混淆了多年。混淆的部分原因是它们产生了极为相似的结果——一场充满整个房间或区域的大火。然而,它们发生的方式和原因是截然不同。对这些现象的误解也在不断演变。在这些错误的概念中,有一种说法是轰燃将在火灾发生后四分钟内发生,而回燃只会在高度封闭的建筑中出现。这都是危险的误解。轰燃的发生没有时间限制,而且在给定适当条件的情况下,几乎任何封闭的空间都可能发生回燃。

轰燃

640.webp (1).jpg

轰燃的定义是:由于热辐射的反馈,一个房间或一个区域从地面到天花板突然卷入燃烧现象(在室内火灾中,室内所有可燃物表面全部卷入燃烧的瞬变状态)。热辐射的反馈就是火焰的热量辐射到屋内的所有物体表面,包括墙面、地板、天花板,使屋内所有物体表面温度快速升至燃点,屋内物体瞬间同时燃烧,即为轰燃。这表明轰燃是一种温度驱动(燃料控制燃烧)的现象。它要求火焰的辐射热使物体温度快速升高,并瞬间同时燃烧。轰燃标志着火灾进入了全面发展(猛烈燃烧)阶段。

640.webp (2).jpg

另一个需要理解的重要概念是轰燃的物理原理。有几个因素影响房间是否会发生轰燃。房间的大小、可燃物、空气供应、房间的隔热性这几个因素相结合决定了一个房间是否有发生轰燃的可能。房间越小,轰燃发生的越早。小房间由于体积原因使热辐射传播更迅速。在高天花板的大房间,需要更长的时间加热屋顶下方的可燃物。当辐射热需要传播更远的距离时,会损失能量。小房间里物体更为接近,加快了辐射热的吸收。房间内的物体影响轰燃发生的可能性。一个充满易燃家具的房间更容易发生火灾,因为产生更多的热量,更多的辐射热,轰燃发生的可能性越大。


空气供给对于火灾发展成轰燃至关重要。大多数火灾都是通风控制,而不是燃料控制。房间内普遍有足够的东西(燃烧载荷)来制造一场大火。需要的是空气来“扇动”火焰。通风控制的火灾将在下面回燃的部分讨论。


最后,房间的隔热性会影响到热辐射的反馈效率。墙壁和天花板的隔热阻止热量从其他地方溢出,因此增加了房间发生轰燃的可能性。


消防员在火场中前进时是不会察觉这些影响因素的。因此,必须让大家了解这些警示迹象,以确保人员的安全。


轰燃的警示标志包括高温,它是由房间内火焰本身的热量和辐射热共同作用产生。这种热度会很强。在发生轰燃的情况下,房间的所有物体都会达到着火点,包括消防员所在区域。在穿着战斗服时感到任何温度的突然上升都表明轰燃即将到来


Rollover(火球)是从着火区域冒出来的黑烟里翻滚的火焰。也可以看做是从烟雾里冲出来的火蛇。Rollover(火球)是轰燃的正在发展的早期征兆


黑烟是轰燃的另一个标志。这听起来有些荒谬,但我说的是黑烟,之所以黑烟是黑色的是因为没有其他颜色在黑烟中可以看到,就像你看到轮胎燃烧的那种类型,这种黑烟中含有大量未燃烧的燃料,可以称之为“黑火”。“黑火”仅需要适量的空气混合就可以点燃。这种黑烟也包含惊人的能量,将会猛烈的滚出着火区域,把热量带到所有空隙和隐蔽空间里。“黑火”增加阁楼里火灾蔓延和烟气扩散的可能性。

预防轰燃的发生

预防轰燃有两种方式适当的通风可以防止轰燃。通风可以让过热的空气和可燃气体从房间或区域溢出。这可以通过水平或垂直的通风来完成。减少受热的天花板层会降低了热辐射反馈和发生轰燃的可能性。要注意的是,排出可燃气体时,不应将消防员暴露其中以防受伤,也不能将热量和烟气扩散到建筑未着火区域。如果这些可燃气体被点燃会带来更大麻烦。


降低轰燃发生可能性的第二个方式是用水冷却着火区域。大多数人都被告知不要在浓烟中打开水枪。这是正确的。但是正如我们所学,难道我们没听过在消防领域没有不可能吗?这也是对的。在这种情况下,你可以在浓烟打开水枪的原因是黑烟,它是轰燃即将发生的征兆,被称为“黑火”。如果你看到黑烟,而且隔着防护服感到热量快速上升,即使你看不到翻滚的火蛇,你也必须打开水枪对准黑火。这会降低轰燃发生的可能性。在这种紧急情况下,水枪应该这样操作。

从轰燃中逃生

从轰燃中逃生几乎不可能。能够识别轰燃发生的征兆,知道如何防止轰燃发生,这能最大限度的保证你的安全。我们不光要认识警示信号,还必须能够对他们做出反应。轰燃可能在10秒内发生。一般消防员在这段时间内能向出口移动大约5英尺。如果不能打开水枪,那就从窗户翻出去或者去别的房间关上门。这将在一定程度上保护你。


在轰燃发生时,一个全副武装的消防员有很大的存活机会。但是即使一个完全封闭的消防员也存在风险。人的皮肤在华氏124度(51.1摄氏度)会烧伤。没有空呼的情况下,只要呼吸几口华氏300度(148.9摄氏度)的空气就会烧伤呼吸道,这将使你因窒息而死亡。在轰燃发生时,温度会超出防护服的耐火极限数千度。


2004年11月23日,纽约Monsey的一处商铺火灾,三名消防员在商店着大火前几秒钟撤了出来。事后的报告中指出,火灾发生时,商店员工试图在拨打火警前进行灭火,耽误了火灾扑救。消防员到场后发现很浓的烟从商店冒出,然后出了一支水枪进入商铺灭火。队长Andy Schlissel发现了轰燃的前兆,命令队员们撤出。他说:如果晚二十秒,你将会找到三具烧焦的尸体。一次协同的进攻后,火势得到了控制,仅烧到了相邻店铺很少一部分。

Schlissel在纽约波莫纳Rockland县消防训练中心接受的训练防止了这次火灾中造成人员伤亡。Rockland县是纽约为数不多拥有轰燃模拟器的几个县之一。这个改装过的集装箱能够产生可控的轰燃,为学生们提供了实战经验。


回燃

640.webp (3).jpg

回燃是一种烟气爆炸,当多余的空气进入阴燃火灾空间,可燃气体达到可燃浓度,以爆炸的形式被点燃。(一个充满不完全燃烧产物的房间内流人氧气时发生的快速的爆燃过程)回燃是空气驱动(通风控制燃烧)现象,和轰燃不同,轰燃是温度驱动(燃料控制燃烧)。事实上,大多数火灾都是通风控制的,而不是燃料控制的,这一点在理解回燃现象时至关重要。


火灾已经开始并发展,可能有,也可能没有足够的热辐射反馈发生轰燃,但它已经消耗了屋内的可燃物,现在正在利用屋内所有的氧气“燃烧自己”,空气中氧气的正常含量大约是21%,14%以下时可见火焰减少。房间内物体仍在着火温度,当氧气进入时,将会重新燃烧起来,而这些热气将以爆燃的形式点燃。这是回燃。回燃发生时所产生的爆炸力是由空间中过热气体量和进入的氧气量决定的。这爆炸力能打破窗户,摧毁墙壁,伤害消防员。

(一)

回燃在气体冷却至着火温度前,任何时候都有可能发生,即使是火灾的衰减阶段。如果气体在氧气进入前被冷却,回燃就不会发生,但是房间仍会被烧毁。


在火场上的所有人必须了解回燃的征兆。通常,第一组人员(距离较近的前沿人员吧)不会发现浓烟或者烟雾伴有噼啪声或者烟雾被倒吸回建筑内,在远处的人通常能发现这些迹象。队长或者他们的助手在街对面设立一个指挥部,很可能看到这种烟雾。消防车驾驶员在街的尽头连接消火栓,也处在能看到的位置。卡车(美剧里看到是指器材救援车吧)司机在他的位置上好好观察大楼时也可以看到。希望现在还不算晚。一个很小的阴燃火或者一些脏的碎玻璃可能不会被发现。通常,我们视野会比较狭窄:我们看到一场小火,继续前进,这将我们置入了危险的境地。


如果怀疑有回燃的可能,适当的通风可以防止。通风口必须设置在火的上方,这样使得过热的燃气能够在氧气含量较少,多余的氧气还未被引入之前离开室内。

(二)

回燃和轰燃一样都是不确定和致命的。认识这些征兆并保持冷静将会给你最大的存活机会。你应该配齐装备,这点自不用说。


在凌晨三点,关着的商铺卷帘门后并不总是发生回燃。记住回燃也被称为烟气爆炸,这一术语来自于当消防员侦察火灾蔓延时的一些小事件。


在多层居民楼的低层发生火灾时,热量和烟气可能充满着火建筑。这些烟会被困在阁楼、天花板和屋顶之间的空间。被派去侦察火灾蔓延的队员会拉开天花板,导致氧气进入阁楼,热气与空气混合,阁楼会发生回燃。这是怎么发生的呢?现在我们知道是一氧化碳,这个空间内可能充满了一氧化碳。除了一氧化碳的其它危险性,记住它还是可燃的。下图中比较了一氧化碳和其他常见可燃气体。这对消防员意味着什么?一氧化碳能在相对较低的温度下(无论是火灾)和几乎任何混合物混合燃烧「爆炸浓度极限很宽」。

当被派去侦察火灾蔓延情况时,可以先打一个小的检查孔。在靠门的位置开个孔,一开始开小一点。戳一个小孔会限制进入阁楼或其他封闭空间的氧气量。如果你让足够的空气进入空间点燃混合气体,你要站在靠门的安全位置。如果你在房间中间拉下一大块,阁楼会点燃,整个天花板会砸在你头上。


如果孔里可以看到可能发生火灾,在天花板被拉下来之前先出一支水枪。记住,你是被派去做火情侦察的,如果发现了火,难道你要通过暴露所有火却没有办法扑灭它这种方式来完成你火情侦察的任务吗?

(三)

轰燃和回燃需要多了解,因为工作中的一些因素增加了它们发生的频率。火灾荷载可能是当今消防员面对的最大因素。确实,火灾现在发生越来越频繁。这是两种火灾荷载因素作用的结果—更多的塑料和更多的填充物组合。


20世纪50年代的房屋火灾中,木头、棉花和纸张所释放的热量平均每磅约8000Btus。聚氨酯类,软塑料每磅释放12000磅Btus。这些软塑料包括泡沫垫、地毯等。电视机、录像机、玩具以及家里所有其他塑料制品这类聚苯乙烯硬塑料,每磅产生18000Btus。


看看你家里有什么。你记得小时候有那么多东西吗?也许你需要问问你的父母或祖父母以得到正确的观点。每一代人都希望看到他们这一代比上一代做得更好。如何衡量?更多的东西。


自上世纪70年代的能源危机以来,建筑就像建筑材料一样密封得紧紧的。国家能源法规现在正在执行能源效率标准。除了使墙壁和天花板更加高效节能外,还设计了节能窗户来隔热,以前,窗户是火灾的最佳指示器。墙壁和天花板的隔绝将热量限制在建筑内。被困的热量增加了产生轰燃所需的热能辐射反馈。热玻璃窗将热量控制在窗玻璃之间的“死空气”中,推迟了玻璃破碎时间,阻止火焰自行通风。当需要通风时,双层玻璃窗很难破裂。


电子检测设备已发展成为一个市场上的常见商品。防盗和火灾探测设备现在可以在任何类型的房屋中找到。这种早期的探测设备为消防提供了最早的火灾通知。然而,这有好处也有缺陷。早期的探测器可


联系我们

如有问题请联系我们,我们7*24小时竭诚为您服务