代鳳華 李光明

近年來，隨著食品加工、生物醫(yī)藥、冷鏈物流等行業(yè)的快速發(fā)展，冷凍冷藏需求高速增長，截至2022年底，全國生產型、分配型冷庫規(guī)模達9700 萬噸，其中半數(shù)以上為老庫和改造庫，冷藏車保有量達40 萬輛。冷庫建筑類型多樣，行業(yè)標準化程度低，消防安全風險高，近10年來，全國發(fā)生了多起有影響的冷庫火災事故。2013年6月3 日，吉林省德惠市寶源豐禽業(yè)有限公司發(fā)生火災，1.7萬平方米廠房在極短時間內全部過火，并引起液氨裝置爆炸燃燒，造成121 人死亡、76 人受傷，直接經濟損失1.82 億元[1]。2017年11月18 日，北京市大興區(qū)西紅門鎮(zhèn)新建二村聚福緣公寓地下冷庫發(fā)生火災，火災初期發(fā)生數(shù)次爆炸并蔓延擴大，造成19 人死亡、8 人受傷。2018年6月1 日，四川省達州市好一新商貿城地下冷庫發(fā)生火災，因冷庫回燃導致火勢失控，燒毀建筑5.1 萬m2，造成1 人死亡，直接經濟損失0.92 億元[2]。以上冷庫火災均發(fā)生了快速火、爆炸和回燃等極端火現(xiàn)象，導致火勢失控和人員傷亡。冷庫與普通倉儲建筑的結構存在著顯著差異，冷庫出入口少，很少或沒有窗口，內部敷設聚氨酯、聚苯乙烯等保溫材料，這些保溫材料在冷庫內部形成一個完整的內殼，猶如保溫瓶的內膽一樣[3]，使冷庫具備良好的密閉保溫性能，這種結構特點是引發(fā)極端火現(xiàn)象的根本原因。因建筑結構的差異、保溫材料燃燒性能的不同，冷庫極端火的類型差別較大。

1 冷庫結構型式及特點

冷庫是采用人工制冷降溫并具有保冷功能的倉儲建筑，主要由冷卻間、凍結間、冷卻物冷藏間、凍結物冷藏間、冰庫等組成，具體由儲藏品種和加工工藝決定，儲藏品種不同、工藝不同，主體建筑的組合也不一樣，行業(yè)內劃分冷庫類型時主要參照以下三類標準。

1.1 按規(guī)模和用途分類

冷藏間或冰庫的公稱容積大于20000m3的為大型冷庫，5000-20000m3的為中型冷庫，小于5000m3的為小型冷庫[4]。按冷庫儲存用途不同，分高溫冷庫和低溫冷庫。高溫冷庫溫度一般為0℃，用于儲存蔬菜、水果、蛋、奶和干制食品。低溫冷庫溫度一般為-18℃至-23℃，用于儲存肉、禽、魚、蝦等。

1.2 按制冷類型分類

冷庫制冷劑類型很多，我國冷庫常用的制冷劑主要是氨、烷烴類和鹵代烷烴類制冷劑。氨屬于乙類危險化學品，在空氣中的濃度達到16%-25%時能發(fā)生燃燒和爆炸，但因其制冷性能好、價格低廉、壓力適中、單位容積制冷量大等優(yōu)點被大型冷庫廣泛使用，其引發(fā)火災、爆炸、中毒事故也較多。烷烴類制冷劑無毒、易燃、易爆；鹵代烷烴類制冷劑無毒、不燃、不爆，這兩類制冷劑主要用于小型的中低溫冷凍系統(tǒng)。鹵代烷烴類制冷劑包含氟利昂，氟利昂會造成溫室效應，正逐步被更安全環(huán)保的制冷劑替代。

1.3 按建筑結構分類

冷庫的建筑結構形式主要分為土建庫和裝配庫兩大類。土建庫主體和地下承重結構均采用鋼筋混凝土，圍護結構采用磚石砌成，墻體、地板、屋頂和樓板均進行隔熱防潮處理。土建庫耐火等級高，可建成多層冷庫，火災時建筑結構和密閉性不易被破壞，極端火現(xiàn)象以回燃、爆炸為主。裝配庫通常采用鋼結構框架及地板、側板、頂板和角板組裝而成，此類板材一般為兩層鋼板充注聚氨酯泡沫的夾心式結構，裝配庫空間高大，耐火等級低，易倒塌，極端火現(xiàn)象以快速火為主。

雖然冷庫類型多樣，但其建造的保溫材料基本相似，主要有聚氨酯、聚苯乙烯、酚醛樹脂、玻璃棉、巖棉等五類，聚氨酯、聚苯乙烯屬易燃材料（B3 級），因其具備優(yōu)異的熱阻性能和較高性價比，采用這兩類保溫材料的冷庫存量極大，其本質安全性極低，導致火災事故頻發(fā)。酚醛樹脂屬難燃材料（B1 級），其保溫性能和熱穩(wěn)定性能均較好，是新一代冷庫保溫材料，可完全取代聚氨酯、聚苯乙烯，在發(fā)達國家已廣泛應用，但在我國應用還較少。玻璃棉和巖棉屬不燃材料（A 級），因施工難度大、易受潮濕影響，冷庫建造使用較少或局部使用。

2 冷庫極端火現(xiàn)象的類型及危害

通過查閱文獻和火災案例，冷庫火災中的極端火現(xiàn)象主要有轟燃、回燃、爆炸和快速火現(xiàn)象。其中，爆炸還可分為保溫材料的熱分解氣體爆炸、制冷劑的物理和化學爆炸、易燃易爆危險品的爆炸。

2.1 轟燃

轟燃是室內火災由局部燃燒轉變?yōu)槿嫒紵乃矐B(tài)過程，通常發(fā)生在初期火災的末段。隨著冷庫初期火災的發(fā)展，燃燒產生的熱量在冷庫內部不斷累積，并通過熱輻射持續(xù)加熱冷庫內的固體可燃物，冷庫良好的隔熱性增加了內部熱輻射的反饋效率，當熱輻射通量大于30KW/m2、熱煙氣層溫度達到600℃以上時，轟燃很快發(fā)生，整個冷庫所有的固體可燃物全部陷入猛烈燃燒。轟燃是對冷庫結構破壞性最大的極端火現(xiàn)象，冷庫內原本局部的、低強度的燃燒迅速發(fā)展為整個空間的全面燃燒，導致冷庫變形、裂縫、倒塌。高溫冷庫、裝配式冷庫、建造期間的冷庫發(fā)生轟燃的案例最多。2022年8月10 日，杭州市淳安縣鼓山某物流冷庫因工人違章切割引燃制冷管線外保溫材料引發(fā)火災，隨后轟燃并猛烈燃燒，歷經12 個小時才被撲滅。

2.2 回燃

回燃是冷庫通風不良、燃燒處于缺氧狀況時，由于新鮮空氣的引入導致熱煙氣爆炸式的燃燒現(xiàn)象?；厝纪ǔ０殡S著噴射狀煙氣團、火焰射流或巨大的火球，回燃造成冷庫溫度迅速升高，并能引起冷庫轟燃，具有極大的破壞性?；厝伎梢园l(fā)生在冷庫火災的任何階段，觸發(fā)回燃的關鍵因素有三個，一是炙熱缺氧的內部環(huán)境；二是氣態(tài)可燃物的持續(xù)累積；三是通風條件的突然改變。如四川達州好一新商貿城地下冷庫火災，由于冷庫租戶冒然打開地下一層冷庫門，導致新鮮空氣進入冷庫引發(fā)劇烈回燃，冷庫噴射出巨大的火球并引燃周圍商鋪，造成火勢迅速蔓延擴大。

2.3 爆炸

冷庫爆炸與其建造、運行中涉及的保溫材料和化學危險品密切相關。一是氨設備及輸送管道爆炸。如吉林德惠寶源豐禽業(yè)有限公司特大火災，液氨管道爆炸造成23 處破損，使得大量氨氣泄漏介入燃燒。二是保溫材料熱分解氣體爆炸。如北京市大興區(qū)西紅門鎮(zhèn)新建二村聚福緣公寓地下冷庫火災，聚氨酯保溫材料熱分解氣體和制冷劑發(fā)生了多次爆炸，造成火勢迅速蔓延和大量人員傷亡。此外，2017年5月18 日發(fā)生的福建省莆田市莆永高速魯Q 牌照冷藏貨柜車火災和2022年1月3 日發(fā)生的山東青島膠州利生源食用菌有限公司火災，同樣發(fā)生了聚氨酯保溫材料熱分解氣體爆炸，分別造成2 名消防員犧牲。三是冷庫建造階段易燃易爆危險品的爆炸。如2008年1月7 日，韓國利川Korea2000 公司的冷庫地下室在進行墻壁和頂棚隔熱層作業(yè)時，電焊火花造成汽油蒸氣爆炸，隨后引發(fā)連續(xù)爆炸和猛烈燃燒，造成40 人死亡，10 人受傷。

2.4 快速火

冷庫快速火表現(xiàn)為爆發(fā)式的快速燃燒現(xiàn)象，這種燃燒主要是速度極快的延燒，與回燃和轟燃的燃燒機理和蔓延方式截然不同。聚氨酯常被人形容為“固體汽油”，造成此現(xiàn)象原因主要是聚氨酯的高度易燃性，一旦被引燃即出現(xiàn)一過式的快速燃燒過程，快速火現(xiàn)象主要發(fā)生在大空間低溫廠房和在建冷庫。如吉林省德惠市寶源豐禽業(yè)有限公司特大火災案例，該單位主廠房及內表面噴涂的聚氨酯泡沫氧指數(shù)為22.9%-23.4%，冷庫墻體及其屋面內表面噴涂的聚氨酯泡沫氧指數(shù)為23.8%，均屬于B3 級易燃品，燃燒速度極快，整座廠房在極短時間內全部過火，廠內工人來不及逃生，造成了群死群傷。2018年3月13 日，江蘇省泰州市江蘇天和食品有限公司冷庫在改建過程中，焊渣引燃了地面及墻面的聚氨酯泡沫，并在數(shù)秒時間內發(fā)展成失控火災，造成9 人死亡、18 人受傷，直接經濟損失約1435 萬元。

3 防范冷庫極端火現(xiàn)象的難點

冷庫火災的四類極端火現(xiàn)象，其類型和發(fā)生條件與冷庫的建筑情況密切相關，消防指揮員通常根據(jù)火災態(tài)勢的趨勢性變化判斷極端火征兆，這主要依靠消防指揮員的個人經驗和臨場判斷，缺乏標準化的決策指標，這是防范極端火現(xiàn)象的困難所在。

3.1 燃燒猛烈，蔓延迅速，戰(zhàn)機難以把握

戰(zhàn)機是對滅火救援行動有利且能夠扭轉火場局面的契機，以裝配式鋼結構冷庫為例，該類型的冷庫火災發(fā)展蔓延以快速火為主，從初起到猛烈燃燒的過程極短，且猛烈燃燒階段的火場溫度一般為800—1000℃，而鋼結構建筑失去靜態(tài)平衡穩(wěn)定性的臨界溫度僅為500℃，如不能充分冷卻冷庫的梁、柱、樓板、屋頂，一般20 分鐘左右就會倒塌。但消防指揮員面臨的棘手問題在于，形成大流量且持續(xù)的供水需要很長的準備時間，很難在冷庫倒塌前完成部署，從而失去有效控火的戰(zhàn)機，冷庫一旦發(fā)生倒塌，不僅造成消防員傷亡，后續(xù)滅火戰(zhàn)斗也會非常困難。2005年8月2 日，蒙牛乳業(yè)（馬鞍山）有限公司冰淇淋廠北冷庫發(fā)生火災，該建筑長80m、寬40m、高22m，屋頂為鋼架結構，雖然現(xiàn)場指揮員部署車載水炮滅火冷卻，但因供水強度不足、冷卻不均勻，該冷庫屋頂仍發(fā)生了坍塌，造成3 名消防員犧牲，投資2.5 億元的冰淇淋生產線也被燒毀。

3.2 密閉良好，煙熱積聚，易造成人員傷亡

冷庫建筑良好的密閉保溫性能，嚴重影響火災時的排煙散熱，在濃煙、高溫、黑暗環(huán)境中，受緊張、恐懼、焦慮等情緒影響，消防員對火場態(tài)勢的感知能力鈍化，冷庫密閉復雜的結構也不利于指揮員掌握內攻消防員的位置和身體狀況，極端火現(xiàn)象發(fā)生時，很難及時撤離。此外，高溫環(huán)境易造成冷庫貨架變形倒塌，阻擋撤退路線或埋壓水帶線路，導致消防員被困火場；內攻編組人員未能做到同進同出，導致消防員掉隊失聯(lián)，這些安全風險釀成了數(shù)起冷庫滅火傷亡案例。2018年9月19 日，新疆五家渠市棗園西街園藝場保鮮庫火災，因發(fā)生回燃，造成1 名內攻滅火的消防員犧牲。2022年8月11 日，重慶巴南區(qū)尚峰物流配送中心冷庫發(fā)生火災，1 個偵查小組在內攻搜救期間遭遇回燃，造成1 名消防員犧牲、2 名消防員受傷。

3.3 災情復雜，類型多樣，內攻作戰(zhàn)困難

2021年12月31 日，遼寧大連新長興市場地下二層冷庫發(fā)生火災，易燃的保溫材料引發(fā)了快速火現(xiàn)象，燒毀地下二層的4 個冷庫，過火面積1000 余m2，造成8 人死亡、1 名消防員犧牲[5]。發(fā)生火災的冷庫與停車場、市場、商場、倉庫等不同業(yè)態(tài)設置在同一棟建筑內，增加了整個建筑的火災暴露風險和極端火發(fā)生的概率。此類多業(yè)態(tài)建筑的功能布局復雜、進攻路線長、次生災害風險大，除防范極端火現(xiàn)象之外，還要防止消防員失聯(lián)、窒息、熱射病和氨中毒等。類似案例還有四川達州好一新商貿城火災，因內部分隔復雜、火災荷載大、高溫煙氣排放不暢，導致建筑內部反復復燃，消防員每20 分鐘必須撤出輪換，內攻滅火非常困難，火災持續(xù)60 余個小時才被撲滅。

4 消除極端火現(xiàn)象的策略

撲救冷庫火災時，消防指揮員要把消除極端火現(xiàn)象作為滅火指揮的重要任務，避免其發(fā)展為難控或失控火災。筆者曾指揮撲救多起冷庫火災，經歷過不同類型的極端火現(xiàn)象，根據(jù)火場具體情況，提升火場態(tài)勢感知能力，改變冷庫內部煙熱環(huán)境，強化特種裝備的綜合運用，取得了理想的滅火效果。

4.1 空地結合偵查滅火策略

通過部署具備融合模式、可見光模式、紅外模式的多功能消防無人機，實時監(jiān)測著火冷庫的全域溫度分布情況，為消防指揮決策提供準確的火場熱環(huán)境信息。冷庫火災初期，首先到場的消防站指揮員負責指揮無人機升空偵查，利用無人機可見光模式查看冷庫周邊情況，確定車輛?？课恢谩⑦M攻方向、水源情況。隨后切換至無人機的融合模式查看冷庫內部火勢蔓延范圍和煙熱情況，通過4G 通信終端和作戰(zhàn)指揮APP 將無人機的偵查數(shù)據(jù)傳送至119 指揮中心、全勤指揮部和增援消防站指揮員，使各級指揮員掌握冷庫火災的實時情況。全勤指揮部到場后，在無人機偵查的基礎上，通過查看冷庫預案、平面圖等資料，不斷調整優(yōu)化滅火策略，持續(xù)監(jiān)測冷庫火勢變化情況，一旦發(fā)現(xiàn)有極端火征兆，立即通知相關人員撤離避險。無人機還能夠引導地面水炮射水、排煙車排煙，消防指揮員通過無人機融合模式能夠直觀的評估滅火和排煙效果，極大提升了偵查和滅火的效率。

4.2 惰化窒息滅火策略

選擇在冷庫外墻靠近地面處破拆孔洞，孔洞高度小于2m，寬度能允許部署排煙車、排煙機器人、水驅動排煙機、正壓式排煙機、高壓細水霧即可，利用大仰角持續(xù)向冷庫內噴射霧狀水，冷卻稀釋冷庫上層的熱煙氣，待冷庫內部水蒸汽的含量達到30%以上時，即可使冷庫火災熄滅。該策略適用于可燃荷載較少的中小型冷庫火災，使用無人機的紅外模式動態(tài)掌握冷庫內的溫度變化，如果溫度出現(xiàn)線性下降且低于100℃，就標志著這種滅火策略取得成功。該策略需要消防救援人員密切配合，不能急于求成，對消防作業(yè)面不足、水源缺乏的冷庫火災現(xiàn)場非常有效。遇有地下小型冷庫火災，可采取封堵出口并灌注液態(tài)二氧化碳的窒息滅火策略，灌注結束后的封堵時間應達到24 小時以上，如內部溫度低于100℃、氧含量低于14%，可判定明火熄滅。

2021年10月27 日，鄭州市中牟縣泰安街一老舊冷庫在拆除內部鋼結構期間，因違章切割引燃冷庫內聚氨酯保溫層發(fā)生火災，造成1 人失聯(lián)。該冷庫為磚混結構，總建筑面積1864m2，東側緊鄰倉庫，西側為樹林，南側為圍墻和空地，北側為內部道路。冷庫由1 至7 號庫組成，共分為兩個部分，其中，1 至4號庫相互連通，面積約1075m2；5 至7 號庫相互連通，面積約789m2；1-4 號庫與5-7 號庫各有獨立出口，通過共同的連廊通向室外。受復雜的現(xiàn)場環(huán)境和建筑結構影響，內攻滅火極其困難，冷庫先后發(fā)生2 次劇烈回燃。消防人員接管現(xiàn)場指揮后，在3 號、6 號庫外墻破拆孔洞，部署1 輛排煙車、2 臺排煙機器人、3 臺水驅動排煙機持續(xù)向冷庫內噴射霧狀水，運用惰化窒息滅火策略成功撲滅了火災。

4.3 正壓式排煙滅火策略

選擇在靠近冷庫起火位置的外立面上部破拆排煙口，在冷庫的入口處部署排煙車或排煙機器人向冷庫內部正壓送風，驅動內部高溫煙氣通過破拆口排出，正壓送風的風速宜在3m/s 以下，風速過大易造成冷庫轟燃或回燃。消防指揮員要密切觀察排煙效果，并在排煙口部署水槍或水炮掩護，防止高溫煙氣排出時遇空氣燃燒，如排煙效果滿意則可破拆增加排煙口，提升排煙效率。如遇有強風天氣，嚴禁在冷庫的上風向破拆排煙口，否則，不僅導致煙熱排放不暢，強風倒灌冷庫還會引起轟燃，正確的做法是在冷庫下風向的背風處破拆，降低強風對排煙的影響。

2020年12月15 日，鄭州市惠濟區(qū)鮮意物流公司冷庫發(fā)生火災，隨后發(fā)生轟燃。該倉庫東西長110m、南北寬85m，高10m，二層鋼架結構，著火部位為冷庫第二層。倉庫東、南側為圍墻，西側為大型廣告牌，北側為冷庫場院。由于冷庫密閉性極好，火災蔓延途徑隱蔽，內部煙熱集聚，水槍水炮射流受阻擋無法直擊火點，滅火作戰(zhàn)非常困難。消防人員接管現(xiàn)場指揮后，組織破拆冷庫北、東、西側外立面，在冷庫北側場院內部署2 輛排煙車正壓送風吹掃冷庫內的熱煙氣，部署4 個車載炮堵截自西向東蔓延的火勢。同時運用空地結合偵查滅火策略，部署2 臺無人機監(jiān)測第二層熱煙氣吹掃效果和溫度變化情況。隨后，在排煙車正壓送風掩護下，部署6支水槍內攻搜剿殘火，成功撲滅了該冷庫大火。

4.4 水炮外攻滅火策略

遇有建筑縱深大、貨架高度大、滿庫運行的冷庫火災，轟燃發(fā)生時間早，消防員內攻滅火還會面臨回燃、倒塌、迷失方向、窒息、熱射病等威脅，此類火災應采取水炮外攻滅火策略。選擇冷庫相對的兩個外立面靠近屋頂?shù)牟课黄撇鹂锥?，上風向部署高噴車射水，水炮要抵近孔洞向庫內噴射充實水柱，下風向孔洞用于排煙，直至火勢得到控制。該策略實施要點，一是破拆和射水位置應在冷庫外立面的高處，低處破拆射水很難穿透貨架覆蓋整個火場。二是按照滅火供水強度不低于0.2L/s.m2和實際過火面積估算實際用水量，明確火場供水方法，確定部署的水炮數(shù)量。三是內部火勢控制之前，不得大面積破拆，保持冷庫相對密閉，主要利用水炮覆蓋滅火。四是冷庫下風向應部署監(jiān)護水槍，但不得向孔洞內射水，待冷庫內部火勢得到控制后，再綜合運用正壓排煙滅火策略和空地偵查滅火策略，直至完全撲滅火災[6]。

5 結語

冷庫火災的撲救難度大，潛在危險因素多，消防指揮員要掌握極端火現(xiàn)象的發(fā)生場景和觸發(fā)條件，善于用大概率思維應對小概率事件，提升冷庫火災發(fā)展過程的風險識別和判斷能力。對建筑結構復雜和體量較大的冷庫火災，抓住能夠扭轉火場態(tài)勢的主要方面，綜合運用以上四類策略，穩(wěn)扎穩(wěn)打，靈活調整，提升冷庫火災的綜合救援水平。