楊維東，劉 輝，杜 夢(mèng)

（北京九州尚陽(yáng)科技有限公司，北京 100142）

森林火災(zāi)是當(dāng)今世界上最難滅的火災(zāi)之一。目前，國(guó)際通行的方法是用飛機(jī)灑水滅火。很多國(guó)家都不會(huì)用人力直接撲救森林火災(zāi)。因此，森林火災(zāi)一旦發(fā)生，其燃燒的面積就較大，時(shí)間就比較長(zhǎng)。

我國(guó)森林面積相對(duì)較少，森林對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)來(lái)說(shuō)十分重要。因此，當(dāng)我國(guó)發(fā)生森林火災(zāi)時(shí)，往往是軍民齊上陣——人海戰(zhàn)術(shù)。用相對(duì)落后的滅火裝備直面森林火災(zāi)，容易造成不必要的損失。

1 脈沖氣壓噴霧滅火裝備滅火原理

應(yīng)用水霧滅火原理?yè)渚壬只馂?zāi)，國(guó)內(nèi)外專家早有研究。同等量的水化成水霧可以使吸熱面積大為增加（視霧化程度可增加幾千倍至幾萬(wàn)倍），水霧汽化，吸熱量將增加幾百倍，因而可以使滅火效率大大提高。用水作滅火介質(zhì)，具有費(fèi)用低、自身沒(méi)有污染的優(yōu)點(diǎn)。然而，由于火災(zāi)形成時(shí)其周邊存在強(qiáng)大的熱氣流阻隔層，質(zhì)量很輕的水霧難以進(jìn)入火灶中心，至使應(yīng)用水霧滅火直到近幾年才實(shí)現(xiàn)實(shí)用化。這種新技術(shù)的關(guān)鍵，是以壓縮空氣為動(dòng)力，用脈沖沖擊、霧化吸熱、隔絕氧氣等方法實(shí)施滅火。脈沖氣壓噴霧滅火裝備核心部件是脈沖氣壓噴霧水槍（簡(jiǎn)稱脈沖槍），其工作原理是以一定容量并具有設(shè)定壓力的壓縮空氣為動(dòng)力，瞬間將少量的水（也可以加入少量添加劑）快速推出，形成快速氣水霧流，使之沖破火焰上升熱氣流的阻隔直達(dá)火灶中心區(qū)域，將燃燒物溫度迅速降到燃點(diǎn)以下，同時(shí)大量水霧遇熱氣化以后形成的水蒸氣又阻隔了氧氣進(jìn)入火灶中心，從而實(shí)現(xiàn)快速滅火目的。

2 脈沖氣壓噴霧水槍的滅火特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)

2.1 高效

脈沖氣壓噴霧水槍與傳統(tǒng)直流水滅火裝備相比，在使用等量滅火介質(zhì)情況下滅火效率要高出許多。這是因?yàn)槊}沖氣壓噴霧水槍噴射的水霧具有強(qiáng)大的沖擊力，其射程可達(dá)32 m（有效射程達(dá)17 m），噴射出的水霧（水滴直徑大部分在2～200μm）極大地增加了吸熱面積。另一方面由于水霧具有強(qiáng)大動(dòng)能而能夠沖入火灶中心甚至微細(xì)縫隙之中，直接而快速地降低燃燒物的溫度和燃燒區(qū)域空氣中氧的含量。

2.2 節(jié)能

應(yīng)用傳統(tǒng)的直流水滅火，水的有效利用率僅在10%～15%，而脈沖氣壓噴霧水槍滅火，水的有效利用率一般可達(dá)85%～90%。以載水量為35 L的推車式脈沖氣壓噴霧水槍為例，3套這種裝備基本與載水量為1噸的傳統(tǒng)消防車具有等效的滅火能力。使用本設(shè)備，在遍布草原、森林等取水不便的地域撲救火災(zāi)具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

2.3 環(huán)保

脈沖氣壓噴霧滅火設(shè)備使用的滅火介質(zhì)是水，滅火中又不產(chǎn)生大量的污水，因此它本身既不產(chǎn)生污染，又不會(huì)將火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的有毒有害物質(zhì)帶到周邊地區(qū)對(duì)環(huán)境造成危害。徹底避免了傳統(tǒng)滅火方式產(chǎn)生的滅了火災(zāi)成“水災(zāi)”的情況，這對(duì)于糧庫(kù)、物資庫(kù)、文物古跡、圖書資料庫(kù)等環(huán)保要求高的場(chǎng)所滅火是非常適用的。

2.4 機(jī)動(dòng)靈活操作簡(jiǎn)便

脈沖氣壓噴霧滅火裝備可以快速組裝和拆卸，操作簡(jiǎn)便，體積小，重量輕，能快速投遞，快速投入撲救火災(zāi)。該裝備自備一定的動(dòng)力源和滅火介質(zhì)，可以靈活進(jìn)入狹窄空間，撲滅復(fù)合型火災(zāi)。它既可以作為常備的滅火器材（但威力要大得多，）又可以組合使用作為專業(yè)消防部門的滅火裝備。

2.5 應(yīng)用范圍廣

脈沖氣壓噴霧水槍噴射特點(diǎn)是脈沖式發(fā)射（發(fā)射間隔小于3秒），噴出的水是不連續(xù)的水霧，不能形成導(dǎo)電回路，因而可以用它直接撲救帶有高壓電的電氣火災(zāi)而能確保消防人員的人身安全（在設(shè)定的距離外）。這一點(diǎn)傳統(tǒng)直流水滅火裝備是做不到的。

此外，脈沖氣壓噴霧水槍發(fā)射的水霧，具有強(qiáng)大的剪切力，所以對(duì)于撲救氣體類火災(zāi)具有特別優(yōu)勢(shì)。在滅火介質(zhì)中加入少量添加劑還可以撲救油類火。同時(shí)該設(shè)備還可以拓展功能兼作防暴、發(fā)射滅火彈、發(fā)射救援繩纜裝備使用。因此，它是一種適用面廣的裝備，可以一機(jī)多用。

多年來(lái)，林區(qū)一直用鐵鍬、皮條、風(fēng)力滅火機(jī)等機(jī)具撲救地下火、樹冠火，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且達(dá)不到預(yù)期效果。尤其是撲救樹冠火時(shí)，遇有大風(fēng)天氣，撲火隊(duì)員根本無(wú)法接近，很難控制火勢(shì)的蔓延。

實(shí)施以水滅火是撲救地表火和樹冠火最有效的方法。它可以最快的速度降低火溫度，以最短的時(shí)間控制火勢(shì)蔓延，減少火災(zāi)對(duì)森林資源造成的損失。

林區(qū)水源主要來(lái)自蓄水池、自然河流等。但要使大型消防設(shè)備上山，還存在許多局限。道路、山勢(shì)、地形都制約著這些裝備的戰(zhàn)斗力。

使用脈沖氣壓噴霧水槍，既可以實(shí)現(xiàn)以水滅火的目的，又不受道路、山勢(shì)、地形的影響，而且脈沖氣壓噴霧水槍省水，滅火效率高，不失為一種適用于撲滅林火的單兵裝備。

3 撲滅林火的方法

3.1 控制火頭、切斷火線

由于脈沖氣壓噴霧水槍是脈沖式發(fā)射，每3秒1槍，這就要求我們?cè)趽錅缌只饡r(shí)，要集中一定數(shù)量的脈沖氣壓噴霧水槍攻擊。5人1組，兩組交替射擊。選擇一個(gè)火勢(shì)相對(duì)較弱的地方，作為突破口。第1槍，10條槍同時(shí)發(fā)射，以便使火場(chǎng)溫度迅速降低；第2槍，前1組5人開始射擊，后5人準(zhǔn)備，第1組發(fā)射了，第2組再發(fā)射。同時(shí)，向火場(chǎng)薄弱地方猛烈射擊。然后呈正三角形向前、左、右同時(shí)進(jìn)發(fā)，同時(shí)發(fā)射，爭(zhēng)取切斷火線。如果火勢(shì)很大，可加派幾組依照上述方法實(shí)施滅火。

火線被切斷后，第1梯隊(duì)換氣、裝水。第2梯隊(duì)對(duì)切斷的火線形成包圍圈，分段撲滅。

例如對(duì)20 m×10 m×100 m的火線，可分成3段實(shí)施滅火。每30 m左右安排1組，每1組每個(gè)人間距2 m，這樣在切割火線時(shí)，就可以快速突破，在10分鐘內(nèi)就可將100 m長(zhǎng)的火線撲滅。稍微修整一下，就可投入下一輪戰(zhàn)斗。用兵60人，設(shè)備30套。

3.2 滅樹冠火和地表火

脈沖氣壓噴霧水槍的噴射距離在30 m以上，有效噴射距離在17 m以上，成霧狀，并具有一定的沖擊動(dòng)能，在風(fēng)力達(dá)到5～6級(jí)時(shí)仍能夠保證水霧的射擊高度達(dá)到10 m以上。因此對(duì)于滅樹冠火有特別的優(yōu)勢(shì)，尤其是對(duì)于分布在我國(guó)南方陡峭懸崖上的灌木叢，滅火效果更佳。正因?yàn)槊}沖氣壓噴霧水槍采用的是脈沖式發(fā)射，其在噴射的一瞬間，具有強(qiáng)大的沖擊力，這種沖擊力結(jié)合水霧同時(shí)作用于地表火，能夠快速、高效地滅地表火。到達(dá)火場(chǎng)時(shí)，如果溫度很高，人無(wú)法靠近，可向前進(jìn)方向打一槍，以便降低火場(chǎng)溫度，使人員能夠靠近。滅火時(shí)，應(yīng)首先向火灶中心（火焰最亮的地方，也就是溫度最高的地方）射擊。先將火灶中心的火滅掉，再去清理余火。這就是脈沖氣壓噴霧水槍不同于其他滅火裝備的地方。

3.3 隔障礙物滅火

脈沖氣壓噴霧水槍所噴射的水霧是棗核狀水霧團(tuán)，從正面看，最大直徑可達(dá)5 m。因此在有灌木、溝壑阻隔的情況下，應(yīng)避開粗大樹干，在樹木相對(duì)稀少的地方向火灶中心射擊，就可以快速有效地使水霧穿越障礙物實(shí)施滅火。

3.4 鋪設(shè)防火帶

脈沖氣壓噴霧水槍可在撲救林火中起到阻止火災(zāi)蔓延的作用。

在需要建立隔離帶的地方，用兵40人，設(shè)備20套，10分鐘內(nèi)可建立10000 m2的隔離帶，阻止火災(zāi)蔓延。方法：在脈沖氣壓噴霧水槍的水桶中加入6%的阻燃劑，與水混合，每10 m2一個(gè)戰(zhàn)士，依次鋪開。10 m×10 m的范圍內(nèi)每個(gè)戰(zhàn)士用脈沖氣壓噴霧水槍均勻發(fā)射在植物上，使植被上吸附水霧，起到潮濕冷卻、阻燃的作用。當(dāng)火勢(shì)蔓延到隔離帶時(shí)起到阻隔、抑制火勢(shì)的作用。即便有的地方未被吸附到，火勢(shì)到此也一定會(huì)減弱。再集中脈沖氣壓噴霧水槍攻擊，必將火勢(shì)壓下來(lái)，直至撲滅。

3.5 改變火線的燃燒方向

用脈沖氣壓噴霧水槍可以改變火線燃燒的方向，當(dāng)火勢(shì)朝不利戰(zhàn)斗員的方向燃燒時(shí)，可集中脈沖氣壓噴霧水槍向火勢(shì)燃燒的方向猛烈射擊，使之改道。按我們意想的方向前進(jìn)，或就火勢(shì)大小，給予殲滅。

3.6 關(guān)鍵時(shí)的救護(hù)作用

在撲滅林火的過(guò)程中，經(jīng)常遇到火線突然改變方向的情況，有的直接威脅到滅火人員的人身安全。這時(shí)可用脈沖氣壓噴霧水槍向人員的上方、火勢(shì)來(lái)的方向或人員撤離方向射擊，在滅火人員的身體上方設(shè)置一個(gè)水霧屏障。利用脈沖氣壓噴霧水槍霧化吸熱的原理，直到降低火場(chǎng)溫度，保護(hù)人員安全撤離。

4 后勤保障

組織一個(gè)森林滅火突擊隊(duì)，后勤保障是十分重要的?？膳渲寐膸缴窒儡?、運(yùn)兵車等，在離公路近的地方，可由車輛提供水源、氣源等。如果火場(chǎng)遠(yuǎn)離公路又無(wú)道路可走，可采取接力供應(yīng)、分段運(yùn)輸、人背肩扛等方法，保障一線滅火物資的急需。

例如，公路距火場(chǎng)30 km，可在分別15 km處、10 km處、5 km處設(shè)置中轉(zhuǎn)站，水源就地采集。氣源由供氣車將充氣泵、氣瓶派遣到前線各中轉(zhuǎn)站，氣瓶數(shù)量是脈沖氣壓噴霧水槍數(shù)量的10倍，這樣就可保障脈沖氣壓噴霧水槍氣和水的不間斷供應(yīng)，保障戰(zhàn)斗力的持久。

建議將已配發(fā)到林區(qū)的消防水泵和脈沖氣壓噴霧滅火裝備結(jié)合起來(lái)使用。這樣，既解決了滅火用水的補(bǔ)給問(wèn)題，又大大提高了水的利用率；另外可以選用充氣車進(jìn)行動(dòng)力源的補(bǔ)給，使脈沖氣壓噴霧滅火裝備在撲滅林火災(zāi)時(shí)能夠充分發(fā)揮它的安全、高效、節(jié)能、環(huán)保的作用。