森林消防避火罩防護極限野外測試試驗

于文男 靳 松 張 京 平小帆

(黑龍江省森林保護研究所，哈爾濱 150040)

森林消防避火罩是由黑龍江省森林保護研究所自主研發的新型應急逃生自救裝備，專為森林消防人員設計研制的應急自救安全防護裝備，由新型鋁箔復合材料經特制的玻璃纖維線縫合制成。森林消防人員進行撲火作業，被林火圍困無法逃脫時，可按照操作規范快速展開避火罩，進入罩內，俯臥在地面上，進行安全自救。作為保障撲火隊員生命安全的最后一道屏障，避火罩的安全防護性能成為至關重要一點，本次試驗就是測試在極端嚴酷的火環境下，森林消防避火罩防護能力極限。

1 試驗設計

本實驗采取人為措施(增加可燃物載量、汽油引燃等)模擬高強度森林大火火場環境，對避火罩防護能力極限進行測試。

2 試驗方法

在避火罩外迎火方向和可燃物中，矩陣排列放置了高中低9路測溫儀，分別用來測量林火在距離地面不同高度的溫度、熱輻射溫度和火焰蔓延速度等；在避火罩內放置了有毒有害氣體檢測儀、溫濕度無紙記錄儀和5路測溫儀，分別獲取避火罩前、側、后的罩體溫度、地表溫度、罩體內部空氣溫濕度和氧氣、一氧化碳、二氧化碳的含量。

在距離罩體0.6m處，環繞堆放1m高的玉米稈、稻草、松毛等組成的易燃可燃物帶，從可燃物帶前端點燃，記錄點火時間、熄滅時間、避火罩狀態變化情況，并采集所有儀器記錄數據，如圖1所示。

3 試驗數據

在火焰平均高度5m的高強度火環境中，30min內避火罩仍然完好無損，罩體內空氣質量、有毒(害)氣體含量、溫度變化均在安全范圍內(見表1、圖2、圖3)。

4 試驗結果

通過觀查及試驗錄像回放，10時40分開始點火，火勢旺盛，火場煙霧為白煙，可燃物燃燒非常充分，平均火焰高度約5m。試驗中火焰不時燎到避火罩罩體表面長達7min之久。11時10分火焰熄滅。經現場檢查避火罩內外均無火燒破損痕跡，局部面積有小塊變黑，主要由于火焰接觸過近，持續炙烤導致。通過紅外測溫儀測出的現場數據，避火罩內部溫度約為30℃左右。

5 試驗分析

罩體外部通過安放的16路測溫儀顯示最高溫度為第6分鐘時的600℃，此時罩體內部迎火頭靠近避火罩頂端位置溫度為55.5℃(即測溫點10)，尾部靠近地面溫度，也就是使用者頭部靠近地面的溫度為17.4℃(即測溫點12)，雖同在罩體內部，但位差將近38℃，可見在避火罩使用中，正確的使用方法直接關系到罩內使用者的生命安全。與此同時，與罩內測溫點對應的外部溫度為146℃～172℃(即測溫點3、6、9)，內外溫差為150℃左右；與測溫點12對應的外部測溫點15的溫度為83℃，溫差為66℃左右，說明避火罩防熱輻射效果是優異的。在峰值溫度時，罩內氧氣濃度下降為20.4%，一氧化碳濃度下降為139ppm，二氧化碳下降為1 600ppm，并以此為拐點，各氣體濃度隨后均有不同程度的回升，其主要原因是由于罩體內部溫差迅速拉大，導致罩體內氣體循環速度加快，靠近地表的各氣體均在罩體內部向上循環，導致靠近地表各氣體濃度變小。而隨后的二氧化碳與一氧化碳濃度飆升，根據回放錄像，可發現避火罩迎風處有少量煙氣進入，導致罩內氣體濃度升高。

6 結論

本次試驗是模擬極限條件下，對避火罩的保護性能進行測試，在避火罩的正常使用中，極少會在靠近可燃物和火焰的情況下使用。本次的試驗環境外部最高溫度達到了600℃，靠近避火罩的熱輻射溫度也達到了近200℃， 而罩體

表1 模擬火場試驗測試數據表

內部溫度與氣體仍保持在人可存活的條件下，足以證明森林消防避火罩在以上條件下仍具有極強的耐高溫性能。

森林消防避火罩的推廣應用，將使得一線撲火隊員的人身安全得到有效的保護，自我防護能力得到提升，避免傷亡事故的發生，大大提高撲火效率，減少火災造成的損失，為應用單位帶來顯著的經濟效益。同時，在減少森林火災造成林木資源的損失、節約撲救經費和勞保支出等方面也將帶來顯著的社會效益。

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