石蠟火災撲救對策研究

■ 黎勇 湖南省郴州市安仁縣消防救援大隊

一、緒論

石蠟是從原油蒸餾餾分中精煉制得的片狀結晶[1]。由于其生產工藝簡單且有很高的經濟使用價值，并被廣泛應用于醫用制藥、日用化學等領域。然而，由于石蠟本身熔點低、密度小的理化特性，石蠟火災撲救困難重重，對石蠟火災處置對策的相關研究也因此成為一項重點課題。

（一）研究背景

近年來，隨著國內外化工企業的蓬勃發展，國內外石蠟火災日漸頻繁，2010 年9 月16 日，上海市浦東新區某石蠟倉庫發生火災，約2000t 石蠟燃燒，現場形成約6000m2流淌火，經過7h 后現場火勢才處置完畢[2]。2004 年12 月3 日下午，美國得克薩斯州某聚乙烯蠟加工裝置發生了爆炸，消防隊在7h 之后才將3 處大火撲滅[3]。石蠟火災燃燒強度大蔓延迅速，會形成大面積流淌火，因此有必要對石蠟火災撲救對策深入探討。

（二）國內外研究動態

1. 國內研究動態

由于石蠟易發生熔融流淌的特性，在火災撲救過程常有人員傷亡，高凌等人模擬構建石蠟火災試驗模型，分析石蠟火災的溫度變化，描述了火焰撲滅過程中的變化趨勢[4]。高揚等人測試了直流水等滅火劑對石蠟油盤火的滅火效果[5]。王剛從石蠟的理化性質等特點出發，分析了石蠟火災撲救方法[6]。

總體而言，目前國內對石蠟火災撲救及研究不是特別深入，同時對撲救后的相關處置措施的探討較少。

2. 國外研究動態

國外學術界對石蠟火災的研究集中在石蠟的燃燒特性及理化性質，ANTHONY HAMIN 等人利用火災動力學模擬工具（FDS），構建了石蠟蠟燭燃燒模型，確定了石蠟蠟燭的燃燒行為和特性[7]，N.Ukrainczyk 等人通過掃描量熱法（DSC），測定了固體和液體石蠟的比熱容，得出液體石蠟比相應的固體石蠟比熱容高的結論[8]。S.Hall 等人通過測試紡織物被石蠟污染的點火時間和蔓延時間，評估了紡織品的燃燒潛力的差異[9]。

（三）研究目的和意義

本文通過分析石蠟火災事故撲救重難點，并提出相應撲救對策和處置措施，有利于消防救援人員熟悉石蠟的理化性質以及石蠟火災的燃燒特性，以更好應對該火災中的各種撲救難點。

（四）研究內容

本文通過分析案例中出現火勢擴大和人員傷亡的原因，歸納出石蠟火災的撲救難點，提出迅速控制現場流淌火等相應處置對策，對石蠟火災滅火戰術方法和具體應用方案提出創新，總結了撲救時的注意事項。

二、石蠟火災撲救難點分析

石蠟密度較水更小，且不溶于水石蠟[10]火災主要有以下幾個燃燒特性：一是流淌式燃燒；二是燃燒熱輻射強，灼傷感強烈；三是固體分解式燃燒，火焰翻卷高度高；四是遇冷凝結的石蠟覆蓋地面，導致地面濕滑，極易導致人員滑倒。

（一）石蠟熔融流淌難以控制

石蠟流型屬于假塑性非牛頓流體，其粘度隨溫度升高呈指數式下降[11]，即溫度越高，石蠟的流動性越強。同時石蠟具有低熔點特性致使大面積流淌火的形成。

1.大面積流淌火不易撲救

在大面積流淌火作用下，現場火勢很快由局部燃燒轉變為全面燃燒，因而對于流淌火最初階段的控制時間十分有限，等增援力量陸續到場后，現場流淌火火勢已進入快速發展階段，以上海浦東石蠟倉庫“9·16”特大火災為例，過火面積達到6000 m2，全體消防指戰員奮戰7h 才成功將大火撲滅[2]。

2.石蠟流淌造成現場火點眾多

受現場地形地勢復雜多變的影響，加上流淌火的流淌范圍在短時間難以控制，往往會波及很遠的地方發生沸溢噴濺的過程中，會形成帶有大量飛濺物的飛火，導致現場出現火點眾多的情況。在廣東龍湖一起石蠟火災中，現場石蠟熔融產生的大面積流淌火在起火后迅速波及周邊兩家工廠并使得現場火勢進一步加劇[12]。

（二）高溫蠟油致使近攻滅火困難

液體石蠟在發生燃燒時，會發生迅速且劇烈的熱分解，使得周圍環境迅速升溫。在長時間的高溫作用下現場極有可能發生建筑倒塌等次生事故，這也給內攻行動帶來巨大困難和挑戰。

1.強輻射熱不利前線人員靠近

石蠟的熱釋放速率極大， 其峰值可以達到1063.567 kW/ m2[13]，且傳熱性能差，絕熱能力強，因而液體石蠟燃燒釋放的熱量大部分被反饋到其燃燒表面，加速自身的蒸發燃燒，釋放出更為強烈的輻射熱。

2.蠟油蒸氣易致前線人員中毒燒傷

石蠟的熔化潛熱較高，約為242.73 ～255.29J/g[1]。液體石蠟燃燒時主要發生蒸發燃燒，由于熔融液體石蠟為高閃點液體，燃點為230°C 左右，因而在火場中常常是石蠟經整體加熱至其完全熔融蒸發后才開始發生燃燒會產生大量高濃度石蠟蒸氣和有毒煙氣[4]嚴重威脅到前線人員生命安全。

3. 高溫致使建筑變形倒塌嚴重

為方便儲存石蠟生產場所多為單層建筑結構，建筑跨度大且內部較為空曠，建筑整體缺少足夠有效的梁柱支撐保護，一旦建筑內部發生火災，火勢將會迅速蔓延，建筑屋頂極易受熱變形，從而導致建筑坍塌事故發生。

（三）常規方法滅火難度大

常溫下石蠟為固態，并不容易發生燃燒，一旦發生火災便會迅速熔融，生成大量液態液體石蠟火勢猛烈且會出現劇烈的沸溢噴濺現象。水易加劇液體石蠟的沸溢噴濺，因而采用直流水撲救的常規方法并不適用于石蠟火災。

1. 用水沖擊易擴大蔓延范圍

在火災初期，為了減弱燃燒強度并盡快控制流淌火，現場撲救人員往往會選擇利用直流水進行快速冷卻和堵截流淌火如果沖擊方式和方向不對，不僅無法有效阻截流淌火，還可能使部分漂浮于水面的液體石蠟隨著直流水沖擊而四處流散。

2. 直流水撲救易導致沸溢噴濺

在火勢逐漸擴大的中后期攻堅階段，為推進滅火陣地前移，現場撲救人員往往會加大直流水流量，以圍攻阻截石蠟流淌火，這就導致現場出水量極大，然而此時由于液體石蠟密度比水小，造成大量水分快速下沉形成水墊層對鄰近建筑和撲救人員及車輛造成嚴重威脅。

（四）撲救結束后火場處理困難

現場明火基本撲滅后，撲救工作即進入全面收殘階段，現場仍存在復燃可能，再加上現場石蠟受冷后大面積黏附固化，致使收殘工作量巨大，同時現場還殘存部分殘火、暗火，更加大了災后火場處理難度。

1. 現場地面高溫會引發石蠟復燃

由于石蠟火災放熱量大，現場地面經長時間高溫炙烤后，吸收積蓄了大量熱量，已無法在短時間內冷卻至常溫，再加上石蠟熔點較低，殘余石蠟在高熱地面的持續加熱下，發生復燃的可能性極大。

2.現場隱蔽殘火暗火難以清除

熔融液體石蠟流淌擴散速度快，蔓延范圍廣，再加上現場地形地勢的影響，液體石蠟流散方向不定，很可能流到某些隱蔽角落潛伏下來，并在撲救結束后繼續維持燃燒。

3.大量石蠟黏附固化加大現場清理難度

在大量直流水冷卻作用下，熔融石蠟殘液會大面積黏附固化于地面上，由于石蠟表面光滑的特性，導致現場地面極其濕滑，此時火場清理人員經長時間作戰后注意力已經嚴重下降這很大程度上加大了現場清理的難度。

三、石蠟火災事故撲救處置對策

石蠟火災撲救難點眾多，因而需要相應地提出具體處置對策，采用正確合適的滅火方法，以確保撲救處置得當，避免大量人員傷亡和財產損失。

（一）迅速控制流淌火

有效快速控制現場流淌火是石蠟火災撲救的一大難點，如果處置不及時將會使火勢迅速擴大，因而石蠟火災發生后，撲救人員應第一時間對現場流淌火進行處置。

1.全力堵截石蠟流淌火

當石蠟熔融形成大面積流淌火后，為避免火勢蔓延，應迅速組織力量集中對流淌火堵截。也可利用新型耐高溫發泡材料對流淌火進行圍堵，此種方法原理通過特殊發泡裝置將酚醛與混酸按（1 ：1 ～1.3）比例進行混合發泡具有良好的封堵性能[15]。當流淌火突破防火堤時，還應調集大型挖掘機開挖引流導向溝，采用直流水定向驅趕，再組織人員采用徹底撲滅流淌火[16]。

2.及時疏散物資并保護鄰近建筑

由于現場流淌火大范圍無序流散，此時為防止現場形成多處火點，應迅速成立火情偵察小組對現場潛在火災隱患進行全面排查搜索，采取重點突破、冷卻控制的策略，根據現場風力、風向等情況，在火勢蔓延的主要方向上部署力量對其進行冷卻保護，并及時撲滅因飛火濺入或現場高溫引發的小規模火災。

（二）切實做好高溫防護和安全警戒工作

石蠟熔融使得現場高溫毒害作用更為明顯，為最大限度地減少撲救人員傷亡，前線撲救人員必須切實做好相應防護工作和安全警戒工作。

1. 避免長時間近距離作戰

石蠟高溫熔融過程中會釋放大量輻射熱，很可能造成前線人員燒傷燙傷嚴格控制一線作戰人員數量和工作時間，現場還應成立水槍掩護小組向近戰人員身上不間斷射水降溫，防止現場高溫對前線撲救人員造成損傷。另外，現場應盡量使用車載炮、移動炮等裝備進行遠距離滅火，盡可能減少消防人員的傷亡。

2. 排煙減毒并確保個人防護到位

石蠟蒸氣高溫有毒，再加上石蠟燃燒會生成大量有毒煙氣，極大威脅到了現場消防指戰員的生命安全，這就要求做好個人安全防護工作，一線指戰員在進入火場之前須著隔熱服，并佩戴正壓式空氣呼吸器，同時還應做好安全防滑保護，如利用安全導向繩等防滑防摔裝備。利用濃縮泡沫大面積覆蓋液體石蠟的方法來控制石蠟蒸氣產生[17]。

3. 設置安全警戒并及時撤離

在現場高溫作用下，撲救過程中極其容易發生建筑坍塌。為確保前線撲救人員作戰安全，應在火場前線各處設置安全員進行安全警戒，實時觀察監測建筑各部位變形受損情況，在安排人員進入建筑滅火時，要預先制定緊急撤離路線和撤離信號并記錄進入建筑人數，當建筑坍塌時，應利用長鳴報警、連續急閃強光等方式及時、準確地發出撤退指令

（三）合理選用滅火劑

正確選用滅火劑是快速處置石蠟火災的關鍵，為提升滅火效果和滅火速度，避免因滅火劑選擇不當而引起沸溢噴濺等不良后果，應根據石蠟火災特點謹慎選用滅火劑。

1. 水炮夾攻或泡沫干粉聯用

為避免因沖擊液體石蠟而造成現場流淌火蔓延范圍擴大，應采用流量較大的大功率水炮或泡沫炮進行撲救，對于已形成大范圍立體燃燒的石蠟堆垛，撲救時應注意按照從上到下的撲救順序來進行利用兩支以上水炮交叉射流，上下立體夾攻以消滅立面流淌火。對于地面流淌火，則可采用泡沫干粉聯用的方法進行撲救[6]

2. 利用泡沫或水凝膠滅火劑滅火

泡沫、水凝膠等滅火劑能有效防止沸溢噴濺的發生，其中泡沫滅火劑具有良好的覆蓋遮斷效能，能夠有效減弱沸溢噴濺強度。而水凝膠滅火劑具有良好的吸水持水性，并能對蠟油分子形成包覆，同樣也能有效抑制液體石蠟的沸溢噴濺，同時其流動性較差，因而水的利用率大大提高，加快了冷卻滅火速度[18]

（四）徹底清掃火場

在火災撲救結束后，應迅速組織人員對現場進行全面清掃工作，應對火場地面進行持續降溫以防止復燃發生，同時要對現場局部殘留火點進行仔細排查，避免再次引發火災。

1.持續對火場冷卻降溫

為避免現場殘留石蠟因地面高溫復燃，撲救結束后應迅速組織人員繼續對現場地面和燃燒灰燼不斷噴射直流水或泡沫進行持續冷卻降溫，同時現場要保持滅火劑不間斷供給。

2.重點排查現場局部隱火

石蠟在大面積流散后會潛伏于火場各處并重新聚集，從而會留下許多隱蔽火點，故撲救人員在清理火場時應著重對現場隱火暗火進行地毯式搜索排查，在對余火進行排查時，清理人員應手持紅外熱成像儀并輔以肉眼觀察。

3.加強清理人員安全防護

現場殘留石蠟在被冷卻后會黏附固化于地面上，致使現場地面光滑，故清理人員在進行火場收殘工作時要克服麻痹松懈思想，充分認識到現場環境的復雜性，并做好清理過程中的安全防護工作，對于被石蠟殘留物大面積覆蓋的地面放置安全警示標志。

（五）撲救注意事項

在石蠟火災撲救過程中需注意的事項如下：

（1）當現場出現火焰噴張、蠟油劇烈沸騰噴濺等現象或現場滅火劑供給突然中斷并在短時間內無法恢復時，現場指揮員應迅速下達緊急撤離命令并組織現場撲救人員迅速撤出危險區域。

（2）當水源地離火場較遠時，宜采用運水供水的供水方式，在條件允許的情況下應首先考慮采用遠程供水系統進行火場供水同時將撲救重點放在阻止流淌火蔓延擴散和保護鄰近建筑上。

（3）消防車到場后應停于上風向或側風向，同時車頭朝向應統一指向便于快速撤離的方向，停車位置應選在道路較為平坦堅實的地方。

（4）夜間進行滅火作戰時，現場應調集照明車實施不間斷火場照明，同時撲救人員在進入火場時應攜帶紅外熱成像儀保證撲救人員視野條件良好。

（5）要加強與社會各方面力量的聯動協調，火災發生后應第一時間調集公安、供水、供電、安監、醫療救護等市政力量到場協助進行撲救工作，并根據作戰需要調集充足的滅火器材和滅火劑，做好現場后勤保障工作。

四、結語

本文在了解石蠟理化性質和燃燒特性后，重點分析了石蠟火災撲救的重難點，總結了此類火災的相應處置對策，得出以下結論：

（1）針對石蠟熔融引發的大面積流淌火，應迅速組織人員堵截流淌火并及時疏散物資，同時還要對受流淌火勢威脅的鄰近建筑進行冷卻保護。

（2）為避免撲救人員因接觸到高溫蠟油和石蠟蒸氣而出現大量傷亡，應切實做好人員安全防護和現場安全警戒，并減少一線人員作戰時間。

（3）由于用直流水撲救的常規方法易致使熔融液體石蠟發生劇烈沸溢噴濺，應優先采用泡沫或水凝膠滅火劑進行滅火。

（4）針對石蠟火災火情反復的特點，應在撲救結束后組織人員對火場進行持續降溫，并全力排查現場殘余火點。

（5）對于現有撲救方法單一的問題，本文對相關戰術方法進行創新，提出利用濃縮泡沫抑制石蠟蒸氣和利用新型酚醛發泡材料圍堵流淌火的方法。