鄒翔

（武漢經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)消防救援大隊(duì)，湖北武漢 430058）

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的迅猛發(fā)展，城市內(nèi)的高層建筑、石油化工企業(yè)、倉(cāng)儲(chǔ)物流場(chǎng)所的數(shù)量大幅度增加，造成可燃物種類(lèi)數(shù)量繁多復(fù)雜，導(dǎo)致火災(zāi)危險(xiǎn)性大幅度提高，容易造成經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失，威脅人身安全，存在較大的安全隱患。三相射流消防滅火技術(shù)具備降溫吸熱和抗復(fù)燃性好的優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足高效能的滅火需求。此項(xiàng)技術(shù)在消防滅火領(lǐng)域的巨大優(yōu)勢(shì)以及已有的技術(shù)進(jìn)展，為消防救援隊(duì)伍實(shí)戰(zhàn)提供了更好的技術(shù)支持。

1.三相射流滅火原理

1.1 三相射流噴射技術(shù)原理

“三相”指的是“固、液、氣”三種形態(tài)，其主要工作原理是固相以液相和氣相混合物為載體，充分利用液相射流的附壁作用及氣相射流的航空動(dòng)力學(xué)原理，將不同形態(tài)的“固、液、氣”高效滅火劑以特定比例有機(jī)組合使用，直擊燃燒表層，在性能上達(dá)到互相兼容、優(yōu)劣互補(bǔ)，從而起到了迅速滅火、降溫等效果。三相射流這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用的三種滅火劑通常使用水系泡沫混合液、超細(xì)干粉、氮?dú)?。氣固相部分在壓力容器（干粉罐）環(huán)境中，氮?dú)膺M(jìn)行減壓之后充分?jǐn)噭?dòng)罐儲(chǔ)超細(xì)干粉，氣固兩項(xiàng)以額定壓力流向炮口;另外一個(gè)環(huán)境中，由消防泵加壓后，將經(jīng)過(guò)科學(xué)比例混合之后的水系滅火劑混合溶液同步輸送至炮口，在炮口同心環(huán)形的入口組合，以環(huán)狀液相包裹著氣固兩相噴射出去，稱(chēng)之為三相射流[1]。

1.2 三相射流滅火機(jī)理

1.2.1 水系滅火劑

水流表面張力的降低是可以通過(guò)滅火劑和水結(jié)合之后達(dá)到的，讓燃燒物得到覆蓋和浸潤(rùn)，對(duì)周邊液體和氣體分子進(jìn)行包圍，燃燒物質(zhì)的燃燒性能被減弱，以減弱游離基能量，中斷燃燒鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。根據(jù)其添加劑的不同，強(qiáng)化泡沫的抗燃燒性，析出一層水膜的附著在著火物體的表面，隔絕氧氣，即使水膜破裂，也能夠由于其獨(dú)特的流動(dòng)性快速愈合膜面。同時(shí)噴射出的水霧狀態(tài)可以迅速蒸發(fā)火場(chǎng)熱量，抑制熱輻射，從而達(dá)到快速滅火的目的[2]。

1.2.2 超細(xì)干粉

超細(xì)干粉是三相射流使用的主要滅火劑成分，能夠在滅火戰(zhàn)斗中快速消除有焰燃燒，壓制火勢(shì)，讓水系滅火劑后續(xù)的抗復(fù)燃能力更好地發(fā)揮。本技術(shù)中超細(xì)干粉應(yīng)該使用氣溶膠級(jí)別的，同時(shí)具備較強(qiáng)的憎水性，以防止其快速溶于泡混合液，失去應(yīng)有的效能[3]。

1.2.3 氮?dú)?/p>

氮?dú)庾鳛楦煞鄣姆种?dòng)力源，以高速氣流混合超細(xì)干粉，輸送至指定位置。同時(shí)能夠稀釋氧氣濃度，抑制燃燒，并利用其本身熱容量降低燃燒溫度。

1.2.4 三者結(jié)合使用的原理滅火技術(shù)的重要承載體是水系滅火劑混合液，它的動(dòng)能最強(qiáng)，是滅火過(guò)程中的主動(dòng)力源、保護(hù)層，能夠快速降低火場(chǎng)風(fēng)勢(shì)、氣體亂流、熱輻射等對(duì)干粉微粒形成的沖擊，最重要的是能夠提高干粉滅火劑的射程和精準(zhǔn)度。由于炮口的獨(dú)特設(shè)計(jì)，環(huán)狀滅火劑混合液包裹著超細(xì)干粉氮?dú)饬鲊娚涞竭_(dá)燃燒區(qū)，然后就會(huì)進(jìn)行分離析出。各自進(jìn)行降溫冷卻、泡沫隔離，抑制燃燒等功效，充分發(fā)揮這三類(lèi)滅火劑的滅火效能。

2.三相射流優(yōu)缺點(diǎn)分析

2.1 三相射流優(yōu)點(diǎn)分析

三相射流滅火技術(shù)主要是結(jié)合了降溫、隔離、窒息、抑制等多種滅火方式，其優(yōu)點(diǎn)就是控火效果顯著、滅火時(shí)間快以及抗復(fù)燃能力強(qiáng)，對(duì)石油化工火災(zāi)的滅火效果尤其突出。為驗(yàn)證三相射流消防車(chē)的滅火效果，對(duì)三相射流與消防救援隊(duì)伍目前常用的氟蛋白泡沫滅火劑和水成膜泡沫滅火劑進(jìn)行滅火效能對(duì)比試驗(yàn)，對(duì)所選滅火劑的用量、控火時(shí)間、滅火時(shí)間和抗復(fù)燃性等滅火技術(shù)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比。

滅火過(guò)程時(shí)間與滅火劑用量一覽表（如表1）。

表1 滅火過(guò)程時(shí)間與滅火劑用量表

試驗(yàn)對(duì)象是采用三相射流以及傳統(tǒng)滅火方式的消防車(chē)。從對(duì)比試驗(yàn)的結(jié)果來(lái)看，三相射流技術(shù)無(wú)論從控火、滅火時(shí)間，還是其降溫和降低輻射熱的效果，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)的泡沫滅火劑[4]。

由于試驗(yàn)對(duì)象是1200m3小型油罐，三相射流消防車(chē)與普通泡沫消防車(chē)的滅火時(shí)間及滅火劑用量相當(dāng)。如我們所知，油罐直徑的逐步增大，傳統(tǒng)泡沫滅火劑的覆蓋滅火方式將使得滅火時(shí)間翻倍，滅火成本和火災(zāi)直接損失也會(huì)顯著增加，但若使用三相射流滅火技術(shù)滅火時(shí)間及滅火劑用量均不會(huì)顯著增加，因此，隨著燃燒區(qū)面積的增大，三相射流與傳統(tǒng)泡沫的滅火時(shí)間及滅火劑用量的差距也會(huì)更加顯著，從而直接降低了滅火成本，更重要的是大大減少了滅火時(shí)間，從而降低火災(zāi)損失，防止火勢(shì)的蔓延擴(kuò)展。

2.2 三相射流缺點(diǎn)分析

三相射流是在原有技術(shù)兩相射流上進(jìn)行升級(jí)的，可以說(shuō)氣液固三相射流滅火技術(shù)出現(xiàn)的原因就是前一項(xiàng)技術(shù)出現(xiàn)了短板，三相射流的出現(xiàn)可以讓二者實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)，但這項(xiàng)技術(shù)也是存在一定的局限性的，一是三相射流引入到消防領(lǐng)域時(shí)間并不長(zhǎng)，原有的理論基礎(chǔ)還是比較薄弱的，滅火技術(shù)面對(duì)的是生命財(cái)產(chǎn)安全，對(duì)于技術(shù)理論研究一定要精益求精，目前還有很大的研究空間；二是昂貴的成本問(wèn)題是目前制約其在行業(yè)中發(fā)展壯大的重要因素，這也是未來(lái)進(jìn)行現(xiàn)代化救火技術(shù)分析過(guò)程中主要的分析方向[5]。

3.三相射流應(yīng)用前景

從火災(zāi)類(lèi)型來(lái)說(shuō)，過(guò)去對(duì)液體、氣體類(lèi)火災(zāi)的撲救來(lái)說(shuō)，無(wú)法用泡沫撲救氣體火災(zāi)，而且滅液體類(lèi)火災(zāi)要延續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間，這樣就可能導(dǎo)致溫度升高、損失增大，消防戰(zhàn)斗員的生命安全受到威脅。應(yīng)用三相射流滅火技術(shù)能夠短時(shí)間內(nèi)把火滅掉，即控制了燃燒又減少了損失，這項(xiàng)技術(shù)擁有廣闊的發(fā)展前景。三相射流消防技術(shù)的應(yīng)用將可能改變目前我國(guó)消防裝備的結(jié)構(gòu)。裝備決定戰(zhàn)術(shù)打法，改變了裝備結(jié)構(gòu)，就將改變戰(zhàn)術(shù)打法，是很有前景的。如此發(fā)展下去，三相射流滅火技術(shù)的應(yīng)用將可能取代泡沫滅火技術(shù)。這是具有世界領(lǐng)先地位的技術(shù)，是我國(guó)獨(dú)立研發(fā)，由公安部火災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室立項(xiàng)的課題，是一項(xiàng)前沿技術(shù)，一定會(huì)有廣泛的應(yīng)用前景，不僅會(huì)提高滅火效率，增加經(jīng)濟(jì)效益，而且?guī)?lái)巨大的社會(huì)效益。

我國(guó)當(dāng)前的現(xiàn)有行業(yè)裝備技術(shù)的發(fā)展會(huì)有一個(gè)逐步成熟和完善的過(guò)程。因此，讓更多的人了解這項(xiàng)技術(shù)也是下一步的推介方向。完善裝備技術(shù)的實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用和使用指導(dǎo)策略需要繼續(xù)探索裝備研發(fā)方向，也能夠最大限度地提升滅火裝備的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

4.結(jié)論

隨著三相射流技術(shù)性能的不斷提高和應(yīng)用裝備的不斷升級(jí)改進(jìn)，這項(xiàng)技術(shù)必將會(huì)在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。而應(yīng)用該滅火技術(shù)的產(chǎn)品不但在滅火救援過(guò)程中可以達(dá)到較理想的滅火效果，同時(shí)具有較高的滅火效能。這意味著增加了該技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)品的滅火模式，也拓寬了它的使用領(lǐng)域，還能進(jìn)一步促進(jìn)三相射流技術(shù)產(chǎn)品各項(xiàng)性能的提高。